論文の概要: Dimensional advantage in network cooling with hybrid oscillator-qudit systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10683v1
• Date: Wed, 11 Feb 2026 09:38:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.653214
• Title: Dimensional advantage in network cooling with hybrid oscillator-qudit systems
• Title（参考訳）: ハイブリッド発振器量子系を用いたネットワーク冷却における次元的優位性
• Authors: Mrinmoy Samanta, Debkanta Ghosh, Rivu Gupta, Aditi Sen De,
• Abstract要約: 補助系が量子ビットである場合, 発振器から真空へのほぼ完璧な冷却は基本的に不可能であることを示す。 ネットワークの拡張は、この次元的優位性を適度な中等次元で飽和させるが、線形ネットワークの構成ではほぼ完璧な冷却は達成できるが、星ネットワークでは失敗することを示す。 本稿では,ハイブリッド連続・離散可変系の効率的な冷却を実証し,提案プロトコルの適応性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We examine the cooling of networks of oscillators through repeated unitary evolution followed by conditional measurement on a finite-dimensional auxiliary system, coupled via Jaynes-Cummings type interaction. We prove that near-perfect cooling of the oscillator to vacuum is fundamentally impossible when the auxiliary system is a qubit, establishing a no-cooling theorem for a two-level regulator. Moving beyond this limitation, we reveal a twofold dimensional advantage of higher-dimensional auxiliaries - reducing the number of required cycles, and enabling the efficient cooling of oscillators with higher initial energies. We further show that, while extending the network leads to a saturation of this dimensional advantage at moderate auxiliary dimensions, near-perfect cooling remains achievable for linear network configurations but fails for star networks. Moreover, we highlight the adaptability of the proposed protocol by demonstrating efficient cooling of hybrid continuous- and discrete-variable systems that naturally support the generation of non-Gaussian and entangled quantum resources.
• Abstract（参考訳）: 我々は,ジャイアンス・カミングス型相互作用によって結合された有限次元補助系上での条件測定に続いて,繰り返しユニタリ進化による発振器のネットワークの冷却について検討した。 補助系が量子ビットである場合, 発振器から真空へのほぼ完璧な冷却は基本的に不可能であることが証明され, 2レベルレギュレータの非冷却定理が確立された。 この制限を超えて、我々は高次元補助体の2次元的な利点を明らかにし、必要なサイクルの数を減らし、より高い初期エネルギーで発振器の効率的な冷却を可能にする。 さらに、ネットワークの拡張は、この次元的優位性を適度な中等次元で飽和させるが、ほぼ完璧な冷却は線形ネットワークの構成では達成できるが、星ネットワークでは失敗することを示す。 さらに,非ガウスおよび絡み合った量子資源の生成を自然に支援するハイブリッド連続・離散変数系の効率的な冷却を実証することにより,提案手法の適応性を強調した。

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