量子計算機有可能解決當今最快的超級計算機的誇大問題。但是，當今的機械是脆弱的誇恩·塔姆比特或“ Qubits”，它們很容易被其環境打擾，從而導致迅速積累的錯誤。
最有可能克服這一挑戰的最有可能的是量子tummats的計算，該計算旨在通過加密稱為這些顆粒的外來顆粒的幾何特性來保護量子數據，預計將存在於兩種維度的材料中。預計有些會承受噪音和乾擾，而不是一般量子。
“在建造此類計算機的主要申請人中，由於在Quondum Hall Quantam Hall和Supernatural Coundor等外來系統中的潛在看法，它在歌劇實驗室進行了深入檢查。” Aeron稱讚南加州大學多恩斯（USC Dornsife）文學，藝術與科學學院以及教育高級作家的數學，物理和天文學本身。
但是在發表的新研究中 自然交流由USC研究人員領導的數學家和物理學家團隊表明了令人驚訝的解決方案。通過添加新的Anyon類型，該類型以前在量子計算中以傳統方法放棄。該團隊將這些援助顆粒稱為。 “ pertes”是反映被忽視的狀態和新發現的重要性的名稱，這種新的Anyon自然是從更廣泛的數學框架中出現的，並且需要缺少的成分來完成計算工具。
從數學垃圾到量子寶藏
關鍵在於一種新的數學理論級別，稱為可口的量子理論。 TQFTS）。這些正在擴大物理學家經常用來解釋傳統模型的“半精簡”框架。 “量化蒙薩姆中心”有效地宣布
勞達解釋說：“但是那些被廢棄的物體丟失了部分。” “這就像在別人認為是數學浪費中尋找寶藏一樣。”
新的工作框架仍然保留了這些廢棄的組件，並揭示了Anyon -Nedecton的新樣式 – 與Ising Ansons結合使用，僅使用編織允許通用計算。重要的是，必須只忽略一次並留在原處，而辮子進行計算是周圍的事物。
房子不穩定的房間
該發現並非沒有數學挑戰。未定義違反主要機構的異常的框架，這些異常是確保量子機制保持概率的基本原則。大多數物理學家可以看到這是一個嚴重的缺陷。
但是勞達的團隊找到了一個優雅的解決方案。他們設計了量子加密來將這些數學疾病與實際計算分開。 “我認為這就像在不穩定的房間裡設計計算機量子一樣。”勞達解釋說。 “與其修理所有房間，可以放心，您的所有計算都將在聲音區域發生。
勞達說：“我們有效地隔離了這一理論。” “通過謹慎的設計，量子是居住的。我們確保它仍然是正確行為的理論。
從純數學到現實
開發表明，抽像數學如何以意外格式解決具體的工程問題。
勞達說：“通過接受以前被認為是無用的數學結構，因此我們解鎖了量子信息科學的所有新章節。”
研究打開了理論和實踐的新方向。在數學中，團隊正在努力將其工作框架擴展到其他參數，並闡明單位性在TQFT中的作用，非seminimin。在實驗方面，他們旨在指定Neveesary Nedeston可能發生的特定材料平台，並開發將其編織方法轉化為實際量子操作的協議。
勞達說：“特別令人興奮的是，這項工作使我們接近國際量子和我們知道如何創造的粒子的計算。” “數學給出了一個明確的目標：如果實驗可以找到實現這些地址的這些東西的方法。
除勞達外，其他作者還包括Filippo Iulianelli和USC的Sung Kim的第一作者，以及紐約市城市大學Medgar Evers學院的Joshua Sussan。
該研究得到了國家科學基金會（NSF）Grans（DMS-902092，DMS-2200419，DMS-2401375），陸軍研究辦公室的支持。 （W911NF-20-1-0075），西蒙斯基金會的合作（66685-00 54）
