論文の概要: Bath-assisted cooling without resets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40328v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 17:55:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:28.325443
• Title: Bath-assisted cooling without resets
• Title（参考訳）: リセットなしでのバスアシスト冷却
• Abstract要約: 任意の混合状態を純粋な基底状態に冷却するには、そのエントロピーを環境に移す必要がある。 我々は,入力情報を浴槽自由度に変換し,その後分離する新しい冷却機構を開発した。 浴場は最後に捨てられ、ハミルトニアン様式はそのまま残っており、変更されていない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.401106629713875
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cooling an arbitrary mixed state to a pure ground state requires transferring its entropy to an environment. Can a single coherent bath contact accomplish this without repeated bath resets? We develop a new cooling mechanism that transfers the input information into bath degrees of freedom that subsequently decouple, while the system and the remaining bath follow a ground-state path. The bath is discarded only at the end, and the system Hamiltonian remains on and unmodified throughout. We rigorously realize this mechanism for a class of weakly interacting, gapped fermionic systems with local interactions. Starting from any mixed state, our protocol prepares the interacting ground state in total physical time polylogarithmic in the system size and inverse global trace-norm error. It uses two initially empty bath modes per system mode and a single pulse shared across all onsite system--bath couplings. The same pulse prepares each admissible system's own ground state without knowledge of its microscopic parameters. The guarantees follow directly from a non-Markovian system--bath dynamics without an effective Lindbladian description.
• Abstract（参考訳）: 任意の混合状態を純粋な基底状態に冷却するには、そのエントロピーを環境に移す必要がある。 1つのコヒーレントなバスコンタクトは、繰り返しの入浴リセットなしにこれを達成できますか? そこで我々は,入力情報を自由度に変換し,その後に分離する冷却機構を開発し,システムと残浴は基底状態の経路をたどる。 浴場は最後に捨てられ、ハミルトニアン様式はそのまま残っており、変更されていない。 局所的な相互作用を持つ弱い相互作用を持つギャップを持つフェルミオン系のクラスに対して、我々はこのメカニズムを厳格に実現した。 混合状態から始めて,本プロトコルは,システムサイズおよび逆グローバルトレースノーム誤差における全物理時間多元対数における相互作用基底状態を作成する。 システムモード毎に2つの空のバスモードと、すべてのオンサイトシステム間で1つのパルス(バス結合)を使用する。 同じパルスは、それぞれの許容システムの基底状態を、その顕微鏡パラメータを知らずに準備する。 保証は非マルコフ系から直接従う - 効果的なリンドブラディアン記述のない基底力学である。

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