Kvanttitietokoneet lupaavat ennennäkemätöntä laskentatehoa hyödyntämällä äärettömän pienten suuruuksien ominaisuuksia. Kvanttiprosessorin luomiseksifyysikoiden on ratkaistava paradoksi: vuorovaikutus ulkomaailman kanssa voi häiritä kubittien toimintaa ja johtaa virheisiin, mutta laskelmien suorittamiseksi niitä on manipuloitava.
Sisällysluettelo
Kubitit ovat niin herkkiä, koska ne tallentavat tietoa yhdestä hiukkasesta, esimerkiksi elektroneista, atomeista tai ioneista. Kuitenkin amerikkalaisten tutkijoiden ryhmä Aaron Laudan johdolla esitti teorian uudesta hiukkasesta, jonka he nimittivät ”neglektoniksi” ja joka osoittautui paljon virheenkestävämmäksi. Heidän tutkimuksensa on julkaistu Nature-lehdessä.
Letit tai hiukkaset
Se kuuluu anionien luokkaan, kvasi-hiukkaset, jotka mahdollistavat topologisten kubittien saamisen punontamenetelmällä. Tässä tapauksessa kvanttitieto koodataan useista hiukkasista koostuvaan rakenteeseen: se on globaali ominaisuus, ei paikallinen.
Sitä voi verrata hiusten leikkaamiseen. On vaikea seurata jokaisen hiusosan sijaintia kääntämällä päätä. Yhden tai useamman punoksen laskeminen ja seuraaminen on kuitenkin paljon helpompaa.
Mutta topologinen kvanttitietokone on ennen kaikkea… tietokone. Tähän asti anionien punonta ei ole antanut meille kaikkiaovien logiikkaa laskelmien suorittamiseksi. Se on kuin jos laskimenne voisi kertoa tai jakaa vain luvulla 2. On olemassa menetelmiä, joilla kvanttitietokoneista voidaan tehdä topologisia, mutta ne heikentävät topologisten kubittien luotettavuutta — juuri tämän tien on valinnut Microsoft Majoranin hiukkasillaan.
Unohtamisen etsinnässä
Tässä vaiheessa negeeton tulee kuvaan. Nimi ei ole valittu sattumalta, sillä Aaron Laudan tiimi otti huomioon elementit, joita tiedeyhteisö oli tähän asti pitänyt ”merkityksettöminä”.
Vuosien ajan nämä elementit hylättiin, koska ne antoivat absurdeja tuloksia, joiden todennäköisyydet olivat yli 1 tai alle 0. Mutta amerikkalaiset fyysikot onnistuivat ymmärtämään niitä, samoin kuin vuosien ajan imaginaariluvut pidettiin vain matemaattisina, kunnesErwin Schrödingerkäytti niitä kvanttifysiikassa.
Vaikka neglektonilla on ominaisuuksia, jotka mahdollistaisivat universaalin topologisen kvanttitietokoneen luomisen, se on vielä löydettävä ja tutkittava, koska tämä hiukkanen on toistaiseksi olemassa vain teoriassa. Tämä ei kuitenkaan ole ensimmäinen kerta, kun fyysikot rakentavat teorioita hiukkasesta ennen sen löytämistä.
