ในทฤษฎีสารสนเทศควอนตัมเวทมนตร์เป็นคุณสมบัติที่วัดปริมาณทรัพยากรการคำนวณที่จำเป็นในการอธิบายสถานะควอนตัมที่นอกเหนือจากสถานะเสถียร ซึ่งสามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก [ ^{1 ] [ 2 ] [ 3 ] แนวคิด}นี้เกิดขึ้นจากทฤษฎีบท Gottesman-Knillที่พิสูจน์แล้วในช่วงทศวรรษ 1990 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสถานะเสถียรที่มีการพันกัน สูงไม่ได้ให้ ข้อได้เปรียบในการคำนวณควอนตัมเนื่องจากสามารถจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเช่นกัน ในปี 2014 พบว่าสถานะเวทมนตร์มีความเชื่อมโยงกับบริบท : ในกลศาสตร์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์ของการวัดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติอื่นๆ ที่วัดพร้อมกัน^{[ 4 ] [ 5 ]}โดยทั่วไปแล้ว เวทมนตร์จะวัดโดยใช้เอนโทรปี Rényi ของ สถานะเสถียร ซึ่งสามารถกำหนดได้จากการทดลองผ่านโปรโตคอลการวัดแบบสุ่มบนโปรเซสเซอร์ควอนตัม^{[ 1 ]}หากปราศจากเวทมนตร์ คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะไม่สามารถทำการคำนวณใดๆ ที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกไม่สามารถทำได้อยู่แล้ว ซึ่งทำให้จำเป็นต่อการบรรลุข้อได้เปรียบในการคำนวณควอนตัม^{[ 1 ] [ 6 ]}

ในปี 2024–2025 มีการตรวจพบเวทมนตร์ควอนตัมใน คู่ ควาร์กท็อปที่ผลิตขึ้นที่ เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ ( Large Hadron Collider ) ซึ่งเป็นการสังเกตคุณสมบัตินี้ครั้งแรกในการชนกันของอนุภาคพื้นฐาน^{[ 7 ]} การทดลอง CMS และATLASได้วัดความสัมพันธ์ระหว่างควาร์กท็อปและแอนติท็อปที่พันกัน โดยปริมาณของเวทมนตร์ขึ้นอยู่กับความเร็วและทิศทางการเดินทางของควาร์ก^{[ 4 ] [ 6 ]}งานทางทฤษฎีล่าสุดได้เปิดเผยการแยกเฟสการคำนวณระหว่างสถานะที่ครอบงำด้วยการพันกัน ซึ่งงานการพันกันสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสถานะที่ครอบงำด้วยเวทมนตร์ ซึ่งงานดังกล่าวกลายเป็นสิ่งที่คำนวณได้ยาก^{[ 2 ]} การวัดเชิงทดลองบนโปรเซสเซอร์ควอนตัมของ IBM ได้แสดงให้เห็นว่าเก ตคลิฟฟอร์ดที่ใช้งานไม่สมบูรณ์สามารถฉีดเวทมนตร์ที่ไม่พึงประสงค์เข้าไปในวงจรควอนตัมได้ และการลดความสอดคล้องส่งผลต่อเวทมนตร์ในรูปแบบที่ซับซ้อน ทั้งเพิ่มขึ้นหรือลดลง^{[ 1 ]}ปัญหาของการค้นหาสถานะควอนตัมที่มีเวทมนตร์สูงสุดได้รับการแสดงให้เห็นว่าเชื่อมโยงกับปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่มีอายุ 25 ปีของการมีอยู่ของการวัดที่สมบูรณ์แบบทางข้อมูลแบบสมมาตร^{[ 8 ]}

Xhek Turkeshi อธิบายว่าสถานะเวทมนตร์สามารถมองเห็นได้: ^{[ 9 ]}

ในทางกายภาพแล้ว เวทมนตร์สามารถมองได้ว่าเป็น “ความบิดเบี้ยวพิเศษ” ในเรขาคณิตของสถานะควอนตัม กล่าวคือ คุณลักษณะที่ป้องกันไม่ให้สถานะนั้นถูกแปลงผ่านการแปลงแบบง่ายๆ ไปเป็นโครงสร้างที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกสามารถติดตามได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในระบบควอนตัมบิตเดี่ยว เวทมนตร์สามารถมองเห็นได้ว่าเป็นการเบี่ยงเบนจากจุดที่ไม่ต่อเนื่องบางจุดบนทรงกลมบล็อกซึ่งแสดงถึงสถานะเสถียรภาพ อย่างไรก็ตาม ในระบบหลายอนุภาคสัญชาตญาณทางเรขาคณิตนี้ใช้ไม่ได้ผลอย่างรวดเร็ว

งานวิจัยเชิงทฤษฎีล่าสุดชี้ให้เห็นว่าเวทมนตร์อาจมีบทบาทในแบบจำลองของแรงโน้มถ่วงควอนตัมและโฮโลแกรมในรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมแบบโฮโลแกรม แบบจำลองรหัสรักษาเสถียรภาพสามารถสร้างคุณลักษณะเชิงคุณภาพบางอย่างของสมมติฐาน Ryu–Takayanagi ขึ้นมา ใหม่ได้ แต่แบบจำลองเหล่านี้มีความแข็งแกร่งเกินไปที่จะอธิบายเรขาคณิตที่ขึ้นอยู่กับสถานะหรือปฏิกิริยาย้อนกลับของแรงโน้มถ่วง ผลลัพธ์ในปี 2024 แสดงให้เห็นว่ารหัสรักษาเสถียรภาพไม่สามารถรองรับตัวดำเนินการพื้นที่ที่ไม่ธรรมดาได้ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าเวทมนตร์ที่ไม่ใช่แบบโลคอลนั้นจำเป็นสำหรับแบบจำลองรหัสที่มุ่งสร้างคุณลักษณะของปฏิกิริยาย้อนกลับของแรงโน้มถ่วงและสูตรพื้นผิวสุดขั้วควอนตัม^{[ 10 ]}

งานวิจัยเพิ่มเติมเชื่อมโยงเวทมนตร์ที่ไม่เฉพาะที่เข้ากับปฏิกิริยาย้อนกลับของแรงโน้มถ่วงโดยตรงมากขึ้น ในทฤษฎีสนามคอนฟอร์มอลที่มีคู่โฮโลแกรม ความแข็งแกร่งของปฏิกิริยาย้อนกลับของแรงโน้มถ่วงมีความสัมพันธ์กับเวทมนตร์ที่ไม่เฉพาะที่ในสถานะควอนตัมขอบเขต^{[ 11 ]}ในรหัสควอนตัมโฮโลแกรมโดยประมาณ การรบกวนที่เสริมด้วยเวทมนตร์สามารถทำให้การมีส่วนร่วมแบบพื้นที่ต่อเอนโทรปีขึ้นอยู่กับสถานะส่วนใหญ่ ทำให้เกิดพฤติกรรมที่คล้ายคลึงกับการเชื่อมโยงเรขาคณิตของสสารในการกำหนดพื้นผิวสุดขั้วควอนตัม^{[ 12 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเวทมนตร์ที่ไม่เฉพาะที่อาจเป็นทรัพยากรไม่เพียงแต่สำหรับข้อได้เปรียบในการคำนวณควอนตัมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสร้างแบบจำลองด้านเรขาคณิตของกาลอวกาศที่เกิดขึ้นใหม่ด้วย

• กุปตะ, ริดดิ ส.; ซุนดาเรซาน, นีเรจา; อเล็กซานเดอร์, โทมัส; วูด, คริสโตเฟอร์ เจ.; แมร์เคิล, เซธ ต.; ฮีลี, ไมเคิล บี.; ฮิลเลนแบรนด์, มาริอุส; โจชิม-โอคอนเนอร์, โทมัส; วูตตัน, เจมส์ อาร์.; โยเดอร์, ธีโอดอร์ เจ.; ครอส, แอนดรูว์ ดับเบิลยู.; ทาคิตะ, ไมก้า; บราวน์, เบนจามิน เจ. (11 มกราคม 2567) "การเข้ารหัสสถานะเวทย์มนตร์ด้วยความเที่ยงตรงที่เหนือกว่า " ธรรมชาติ . 625 (7994) : 259– 263. arXiv : 2305.13581 Bibcode : 2024Natur.625..259G . ดอย : 10.1038/s41586-023-06846-3 . PMC  10781628 . PMID  38200302​
• Gu, Andi; Leone, Lorenzo; Ghosh, Soumik; Eisert, Jens; Yelin, Susanne F.; Quek, Yihui (2024). "สถานะควอนตัมเสมือนเวทมนตร์" . Physical Review Letters . 132 (21) 210602. arXiv : 2308.16228 . Bibcode : 2024PhRvL.132u0602G . doi : 10.1103/physrevlett.132.210602 . PMID  38856296 .
• หลิว เฉียวเฟิง; โลว์ เอียน; หยิน เจ้อเหว่ย (28 มีนาคม 2568) "ควอนตัมเมจิกในควอนตัมไฟฟ้าพลศาสตร์" arXiv : 2503.03098 [ ปริมาณ-ph ]

• การกลั่นสถานะเวทมนตร์
• ทฤษฎีบทกอตเตสแมน-นิลล์
• การแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม
• หลักการโฮโลแกรม
• สมมติฐานริว-ทาคายานางิ