Os computadores quânticos provavelmente resolverão problemas fora do alcance dos super computadores mais rápidos de hoje. No entanto, as máquinas de hoje são notoriamente frágeis. Os bits quânticos, ou “silenciosos”, as informações relacionadas a essa loja e processo são facilmente interrompidas por seu ambiente, o que defende rapidamente.
Um dos métodos mais comprometidos para superar esse desafio é a computação quântica topológica, cujo objetivo é codificar dados quânticos, codificando as características geométricas de uma partícula estranha. Espera-se que essas partículas, previstas em certos materiais bidimensionais, sejam muito mais resistentes a palavras e intervenções do que os silos convencionais.
“As irregularidades estão parecidas entre os principais candidatos à criação deste computador nacional, que já é uma investigação intensa em laboratórios de matéria condensada devido a possíveis percepções em sistemas externos, como salões quânticos fracionários e supercondctors topológicos”. Aaron LouvorEscritores seniores da USC Dornsif College of Letters, Arts and Sciences e professor sênior de matemática, física e astronomia. “Eles mesmos, a cobertura sem aviso prévio não pode executar todas as operações necessárias para um computador quântico comum.
No entanto, em um novo estudo publicado ComunicaçãoUm grupo de matemáticos e físicos liderados por pesquisadores da USC mostrou um trabalho incrível. Ao adicionar um novo tipo de descarte antes do cálculo quântico tradicional para o cálculo quântico topológico, a equipe mostra que a cobertura de gelo pode ser divulgada, capaz de realizar uma contagem quântica sozinha através da criação. O partido apelidou essas partículas recuperadas de “número”, um nome que reflete sua posição negligenciada e sua nova importância. Este novo é cultivado naturalmente a partir de uma ampla estrutura matemática e fornece o material ausente necessário para concluir o kit de ferramentas computacional.
Do lixo matemático ao tesouro quântico
O original está em uma nova classe de teorias matemáticas, conhecidas como campos quânticos topológicos não cimalglômicos (TKFTs). Eles estendem as estruturas padrão “semísmo” que os físicos geralmente usam para descrever qualquer pessoa. Os modelos de detetives tradicionais descartam os objetos com o “traço quântico zero” e simplificados e simplificam a matemática inerente, os declaram efetivamente.
“No entanto, esses objetos descartados se tornam uma parte faltando”, explicou Lauda. “É como procurar riqueza no lixo matemático que os outros pensaram”.
A nova estrutura mantém esses elementos negligenciados e revela um novo tipo de novo tipo – a negligência – que permite cálculos universais quando combinados com gelo e usando a criação sozinha. Sério, apenas uma negligência é necessária e ela permanece fixa quando é calculada por Brading qualquer pessoa no bairro.
Uma casa com quartos instáveis
A descoberta não ficou sem seu desafio matemático. A estrutura não simsímple introduz irregularidades que viola a unidade da unidade, confirmam que a mecânica quântica preserva o potencial. A maioria dos físicos o viu como um erro fatal.
No entanto, a equipe Lauder encontrou um trabalho elegante. Eles projetaram sua codificação quântica para desalojar essas irregularidades matemáticas longe do cálculo real. “Pense nisso como um design quântico de computador em uma casa com algumas salas instáveis”, explicou Lauda. “Em vez de consertar cada casa, você garante que toda a sua computação esteja em regiões estruturadas de palavras enquanto restringe lugares problemáticos”.
“Separamos efetivamente as partes estranhas da teoria”, disse Lauda. “Por cautela em informações quânticas, garantimos que seja em partes da teoria que se comporta corretamente, para que a estrutura mundial seja matematicamente anormal, mas o cálculo funciona”.
Realidade quântica da matemática autêntica
O Breakthrough descreve como a matemática abstrata pode resolver problemas de engenharia de concreto de maneiras inesperadas.
“Desbloqueamos um novo capítulo para ciência quântica da informação, adotando a estrutura matemática que é anteriormente considerada okezo”, disse Lauda.
A pesquisa abre novas direções na teoria e na prática. Matematicamente, a equipe está trabalhando para expandir sua estrutura para outros valores de parâmetros e esclarecer o papel da unidade no bilhete que não é do sinemis. A partir da direção experimental, seu objetivo é detectar plataformas de materiais específicas, onde negligenciar e desenvolver protocolos que traduzem sua abordagem baseada em degraus para apreciar atividades quânticas.
“Isso é especialmente emocionante para levar esse trabalho mais perto da computação quântica universal com nossas partículas que já sabemos como fazer”, disse Lauda. “A matemática fornece um objetivo claro: se as experiências puderem encontrar alguma maneira de realizar esse mais fixo, poderá desbloquear todo o poder dos sistemas baseados em glacê”.
Além de Louda, os primeiros autores deste estudo incluem Philippo Elienilly e Sung Kim, da USC, e Joshua Susan, do Medgar Evers College, em Nova York.
O estudo foi a concessão da National Science Foundation (NSF) (DMS -1902092, DMS -2200419, DMS -2401375), Escritório de Pesquisa do Exército (W. 911 NF -20-1-0075), Cymons Foundation Cooperation Cooperation Gen. -2401375)
