奇异粒子可以处理量子计算机的错误问题

意大利贵族博罗梅奥家族的印章中包含令人不安的符号：三个互锁环的排列，不能被拉开，但不包含任何连接的对。

这些奇异粒子被称为非阿贝尔任意子，简称非阿贝尔，它们的博罗米环仅作为量子计算机内部的信息存在。但它们的连接特性可能有助于使量子计算机更不容易出错，或者更“容错”——这是使它们的性能甚至优于最好的传统计算机的关键一步。

物理学家利用这种灵活性创造了一种异常复杂的量子纠缠形式，其中所有 32 种离子共享相同的量子态。通过设计这些相互作用，他们创造了一个虚拟的纠缠晶格，具有 kagome 的结构——日本篮子编织中使用的一种图案，类似于六角星的重复重叠——折叠成一个甜甜圈形状。纠缠态代表了虚拟二维宇宙的最低能量状态——本质上，这些状态根本不包含任何粒子。但是通过进一步的操作，kagome 可以进入兴奋状态。这些对应于应该具有 nonabelions 属性的粒子的外观。

与 Borromeo 家族一样，nonabelions 在物理和数学方面都有传奇的谱系，包括获得多项诺贝尔奖和菲尔兹奖的工作。Nonabelions 是一种任意子，一种只能存在于二维宇宙或物质被困在二维表面的情况下的粒子——以及例如形成两种相容的固体聚合物材料的界面。

Nonabelions 还可以提供优于大多数其他进行量子计算的方法的优势。通常，单个量子位中的信息往往会迅速退化，从而产生错误——这限制了有用量子计算的进展。物理学家已经开发出各种纠错方案，这些方案需要在许多原子（可能有数千个）的具体量子态中编码一个量子位。

但是 nonabelions 应该会使这项任务变得容易得多，因为它们在彼此循环时追踪的路径应该对错误具有鲁棒性。诸如磁干扰之类的扰动可能会稍微移动路径，而不会改变它们链接的质量性质，称为它们的拓扑。这些拓扑的特点是，它们可以通过一个或多个相互关联的链接进行交换，并且它们的链接是彼此相关的。

（编辑：银川站长网）

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