量子計算機有機會解決最快的超級界限問題的問題。但是今天的機器是眾所周知的。量子位或“ Quillits”,存儲和處理信息非常容易中斷,這會迅速累積錯誤。

克服這一挑戰的最有希望的觀點之一是拓撲量子計算旨在保護量子信息,並在稱為外來顆粒的外來顆粒的幾何特性中進行編碼。預計這些顆粒將存在於二維材料中,這將比噪聲和乾擾更具抵抗力。

“在構建這樣的計算機的候選人中,他們已經打算在冷凝的實驗室中。 亞倫讚美數學,物理學和天文學教授USC多諾夫學院的文學,藝術與科學學院以及研究的主要作者。 “實際上,他們本身就是通用計算機所需的任何操作。

但是在一項新的已發表研究中 自然通訊一群針對南加州大學研究人員的數學家和物理學家表現出了一個驚人的解決方案。通過僅添加一種新類型Anyon,以前在傳統的量子計算視圖中被拒絕。團隊表明,沒有人可以普遍。稱為“獨家”粒子的團隊“被救出”,反映其新重要性和新重要性的名稱自然是從更廣泛的數學框架和完成計算工具所需的組件中出現的。

從數學到數學垃圾到量子寶藏

關鍵是在一種稱為拓撲理論(TQFTS)的新的數學理論中。物理學家通常會散佈使用死者來形容死者的“半島”領域。傳統模型通過排除了所謂的“量子軌跡零”的對象,簡化了基礎數學,並宣布不必要。

他解釋說:“但是這些被拒絕的物體缺失了。” “每個人都認為每個人都認為這是數學垃圾。”

新框架保留了以下被遺忘的組件,並顯示了一種新型 – 參與 – 與調查相結合,當通用計算允許時,這只是一個編織。該決定是唯一的忽視,並在鼓勵計算時保持靜止。

房子不穩定的房間

該發現並非沒有數學挑戰。半島框架呈現出違反量子力學的關鍵原則的大學不規則性,保留了量子力學的可能性。大多數物理學家會認為這是一個嚴重的錯誤。

但是勞達的團隊找到了一個時尚的解決方案。他們設計了量子編碼,以從真實計算中移動這些數學不規則。他的讚美解釋說:“想想在房子裡設計房屋不穩定的房間。” “與其修復所有房間,不如確保所有計算都發生在結構聲音站點中。

勞達克說:“我們有效地批准了理論的奇怪部分。” “仔細設計量子信息,我們確保它在播放的部分理論中保持良好狀態,因此計算在數學上也很不尋常。

純數學到量子現實

進步如何解決可以解決抽像數學的具體工程問題。

“通過在毫無用處的數學結構上擁抱數學結構,我們為量子信息科學解鎖了新的章節,” Preage說。

該研究在理論和實踐中都打開了新的方向。從數學上講,該組正在努力將範圍擴展到其他參數,並闡明單位在半聖經中的作用。在實驗方面,可以將量子操作轉化為量子操作中的量子操作的方案,該方案是固定和編織視覺的。

勞達克說:“讓您與這項工作創造的粒子更接近通用的量子組成是有些令人興奮的。” “數學提供了一個明確的目標:如果實驗者為更多停止的方法找到了一種方法,則可以解鎖全功率的系統。”

除其他作者外,除其他作者外,學年的第一作者,Philippo Iulianelli和Sung Kim的USC和Joshua Sussan University紐約大學。

國家研究基金會(DMS-1902092,DMS-2200419,DMS-2200419,DMS-2200419,DMS-2200419,DMS-2401375,DMS-2401375(W911NF-20-20-1-1-0075) 1842487)和PSC CUNY獎(66685-00 54)。

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