基于自旋的热机：多轮算法冷却的演示

我们展示了在 3 量子比特固态核磁共振量子信息处理器中演示多轮热浴算法冷却的实验结果。通过将被研究系统的熵动态泵出并排入热浴，我们能够将单量子比特提纯至热浴极化强度的 1.69 倍，从而突破了封闭系统冷却的 Shannon 界。所实现的冷却算法既需要高保真度的相干控制，又需要与环境的受控相互作用。我们讨论了促成这一演示的控制方面的改进。这项实验工作表明，如果在具有足够大极化的系统中具备这种水平的量子控制，应该能够获得近乎纯的量子比特。