玻色系统的亚浴场制冷:高斯约束与非高斯增强
量子物理
2026-05-05 v2
摘要
使用有限资源对量子系统进行制冷是量子技术中的核心任务,已在离散变量场景中广泛探索。随着连续变量 (CV) 平台在量子信息处理中发挥越来越重要的作用,理解玻色系统制冷的根本限制变得至关重要。本文发展了制冷 CV 系统的通用框架,确定由高斯性约束和非高斯相互作用所带来的限制与优势。我们推导了适用于任意制冷架构的高斯操作制冷性能可达界限。通过优化所有满足该界限的协议,我们进一步识别出最高效的方案,即在给定 ancilla 模数下最小化耗散能量。超越高斯操作后,我们表明 电子交换利用非高斯资源可实现制冷极限的 倍增强。我们的结果确立了 CV 热浴算法制冷的根本限制,揭示了非高斯性在突破高斯制冷障碍中的关键作用。
引用
@article{arxiv.2512.10703,
title = {Sub-Bath Cooling in Bosonic Systems: Gaussian Constraints and Non-Gaussian Enhancements},
author = {Wen-Han Png and Xueyuan Hu and Valerio Scarani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.10703},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 6 figures