通过随机测量实现量子系统的普适冷却
量子物理
2026-04-03 v4 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
设计冷却协议被认为需要了解系统能谱。相比之下，自然界中的冷却发生在系统与冷库耦合时。自然界如何知道如何冷却？可以用一个初始化为基态的“计量”量子比特库来模拟自然的冷库。我们证明，当系统-计量相互作用和计量分裂被随机选择时，量子系统可以在不了解系统细节的情况下被冷却。对于足够小的相互作用强度和长的相互作用时间，该协议确保导致冷却的共振能量交换过程优于加热过程。实际上，动力学随后由旋转波近似捕获，我们将其确定为通过通用的、与结构无关的协议对复杂量子系统进行稳健和可扩展冷却的基本机制。这为控制远离平衡态的量子物质提供了一个通用的普适框架，特别是对于量子计算和模拟。
引用
@article{arxiv.2506.11964,
title = {Universal cooling of quantum systems via randomized measurements},
author = {Josias Langbehn and George Mouloudakis and Emma King and Raphaël Menu and Igor Gornyi and Giovanna Morigi and Yuval Gefen and Christiane P. Koch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.11964},
year = {2026}
}