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. 25

В квантовых вычислениях топологические состояния используются для создания топологических кубитов, которые кодируют информацию не в отдельных частицах, а в коллективных состояниях. 2 Например, в чипе Majorana 1 квантовая информация кодируется в парах нулевых мод, где она распределена между двумя майорановскими квазичастицами. 2 Такое распределение делает информацию менее уязвимой к локальным помехам (колебаниям температуры или электромагнитным полям). 2 Если одна из частиц подвергается воздействию, информация сохраняется благодаря второй частице — такое свойство называется топологической защитой. 2

В хранении информации топологические состояния позволяют защитить квантовую запутанность от беспорядка в связях между кубитами. 35 Например, частота мод или направление их распространения остаются неизменными, даже если структура системы была нарушена в нескольких местах. 35

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. 2