Как топологические состояния могут быть использованы в квантовых вычислениях и хранении информации?

Топологические состояния могут быть использованы в квантовых вычислениях и хранении информации благодаря своим свойствам устойчивости к внешним помехам. habr.com scientificrussia.ru

В квантовых вычислениях топологические состояния используются для создания топологических кубитов, которые кодируют информацию не в отдельных частицах, а в коллективных состояниях. habr.com Например, в чипе Majorana 1 квантовая информация кодируется в парах нулевых мод, где она распределена между двумя майорановскими квазичастицами. habr.com Такое распределение делает информацию менее уязвимой к локальным помехам (колебаниям температуры или электромагнитным полям). habr.com Если одна из частиц подвергается воздействию, информация сохраняется благодаря второй частице — такое свойство называется топологической защитой. habr.com

В хранении информации топологические состояния позволяют защитить квантовую запутанность от беспорядка в связях между кубитами. physics.itmo.ru scientificrussia.ru Например, частота мод или направление их распространения остаются неизменными, даже если структура системы была нарушена в нескольких местах. physics.itmo.ru scientificrussia.ru

Таким образом, использование топологических состояний в квантовых вычислениях и хранении информации может способствовать созданию устойчивых к ошибкам квантовых компьютеров, которые смогут справляться с задачами, недоступными для традиционных вычислительных систем. habr.com