Учёные доказали возможность универсального квантового вычисления с помощью неабелевых анионов

Исследователи из Университета Чикаго, Гарварда, Университета Стоуни‑Брук и Quantinuum продемонстрировали возможность универсального квантового вычисления с использованием неабелевых анионов

Учёные использовали 54 запутанных кубита на процессоре Quantinuum H2, чтобы создать неабелевы анионы — экзотические квантовые объекты, которые формируют коллективное состояние внутри квантовых схем. В отличие от обычных кубитов, анионы кодируют информацию за счёт операций плетения (braiding) и слияния (fusion), что позволяет выполнять широкий спектр квантовых операций.

Ключевое достижение — демонстрация полного набора универсальных вентилей (universal gate set) на базе анионов с симметрией S3 (симметрии равностороннего треугольника). Комбинируя плетение и слияние, команда получила три базовых инструмента: один запутывающий вентиль (через плетение) и два типа измерений (через слияние). Это впервые экспериментально подтвердило возможность реализации любых квантовых вычислений с помощью такого подхода.

Метод потенциально решает проблему дорогостоящей коррекции ошибок в квантовых компьютерах. Обычно для защиты информации используют ресурсоёмкую дистилляцию «магических состояний», но неабелевы анионы могут напрямую создавать такие состояния топологическими операциями. Пока эксперимент не включал активную коррекцию ошибок — это следующий этап исследований. В перспективе технология может лечь в основу отказоустойчивых квантовых компьютеров.

Источник: ScienceDaily