Neljäkymmentä vuotta sitten Frank Wilczek pohti omituista hiukkastyyppiä, joka voisi elää vain litteässä universumissa. Jos hän olisi laittanut kynän paperille ja tehnyt laskelmia, Wilczek olisi huomannut, että näissä silloisissa teoreettisissa hiukkasissa oli toisellamaailman muisto menneisyydestään, joka oli kudottu liian perusteellisesti todellisuuden kankaaseen, jotta yksikään häiriö olisi pyyhkinyt sen pois.

Tuleva Nobel-palkittu fyysikko ei kuitenkaan nähnyt mitään syytä, miksi luonnon pitäisi sallia tällaisten outojen petojen olemassaoloa, joten hän päätti olla seuraamatta ajatuskokeitaan niiden omituisimpiin johtopäätöksiin – huolimatta hänen yhteistyökumppaninsa Anthony Zeen, tunnetun teoreettisen fyysikon, vastustamisesta. Kalifornian yliopisto, Santa Barbara.

"Sanoin: 'Tule, Tony, ihmiset tulevat pilaamaan meitä'", sanoi Wilczek, nykyään professori Massachusetts Institute of Technologyssa.

Muut eivät olleet niin haluttomia. Tutkijat ovat käyttäneet miljoonia dollareita viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana yrittäessään vangita ja kesyttää hiukkasen kaltaisia ​​esineitä, joita kutsutaan salaperäisellä nimimerkillä ei-abelin anyons.

Nyt on vihdoin onnistunut kaksi maamerkkiä, eikä kukaan naura. "Tämä on ollut tavoite, ja nyt se on osunut", Wilczek sanoi.

Quantinuum-yrityksen kanssa työskentelevät fyysikot ilmoitti tänään että he olivat käyttäneet yhtiön äskettäin julkistettua, seuraavan sukupolven H2-prosessoria syntetisoida ja manipuloida ei-abelilaisia ​​anyoneja kvanttiaineen uudessa vaiheessa. Heidän työnsä seuraa esipainos julkaistiin viime syksynä, jossa tutkijat juhlivat Googlen kanssa ensimmäistä selkeää ei-abelilaisten esineiden yhteen kietoutumista, mikä on todiste siitä, että tietoa voidaan tallentaa ja käsitellä heidän yhteisessä muistissaan. Yhdessä kokeet taivuttavat kvanttilaitteiden kasvavaa lihasta ja tarjoavat samalla mahdollisen kurkistuksen tietojenkäsittelyn tulevaisuuteen: Ylläpitämällä lähes tuhoutumattomia tallenteita matkoistaan ​​avaruudessa ja ajassa, ei-abelilaiset kuka tahansa voisi tarjota lupaavimman alustan virheensietoisten rakentamiseen. kvanttitietokoneet.

"Puhtaana tieteenä se on vain, vau", sanoi Ady Stern, tiivistetyn aineen teoreetikko Weizmann Institute of Sciencesta Israelissa, joka on viettänyt uransa tutkien esineitä. "Tämä vie sinut lähemmäksi [topologista kvanttilaskentaa]. Mutta jos jokin asia viime vuosikymmeninä on meille osoittanut, se on pitkä ja mutkikas tie.

Flatland Computing

Vuonna 1982 Wilczek auttoi avaamaan fyysikkojen mielet kahdessa ulottuvuudessa esiintyvien hiukkasten eläinvalikoimalle. Hän selvitti seuraukset kvanttilakien rajoittamisesta hypoteettiseen, täysin litteään maailmankaikkeuteen ja havaitsi, että se sisältäisi outoja hiukkasia, joilla on murto-osien pyöritykset ja varaukset. Lisäksi muutoin erottamattomien hiukkasten vaihtaminen voisi muuttaa niitä tavoilla, jotka olivat mahdottomia niiden kolmiulotteisille vastineille. Wilczek röyhkeästi nimetty nämä kaksiulotteiset hiukkaset, koska ne näyttivät kykenevän melkein mihin tahansa.

Wilczek keskittyi yksinkertaisimpiin "abelilaisiin" anyoniin, hiukkasiin, jotka vaihdettaessa muuttuvat hienovaraisilla tavoilla, joita ei voida suoraan havaita.

Hän ei tutkinut villimpää vaihtoehtoa – ei-abelilaisia ​​anyoneja, hiukkasia, joilla on yhteinen muisti. Kahden ei-abelilaisen anyonin paikkojen vaihtaminen tuottaa suoraan havaittavan vaikutuksen. Se vaihtaa niiden yhteisen aaltofunktion tilaa, suuren, joka kuvaa järjestelmän kvanttiluonnetta. Jos törmäät kahteen identtiseen ei-abelilaiseen anyoniin, mittaamalla, missä tilassa ne ovat, voit kertoa, ovatko ne aina olleet näissä asennoissa vai ovatko he ylittäneet polkuja - voimaa, jota mikään muu hiukkanen ei voi väittää.

Wilczekistä tämä käsitys vaikutti liian fantastiselta kehittyäkseen muodolliseksi teoriaksi. "Millaiset aineen tilat tukevat niitä?" hän muisteli ajattelevansa.

Mutta vuonna 1991 kaksi fyysikkoa tunnistanut ne valtiot. He ennustivat, että kun ne altistetaan riittävän voimakkaille magneettikentille ja kylmissä lämpötiloissa, pintaan tarttuneet elektronit pyörivät yhdessä juuri oikealla tavalla muodostaen ei-abelilaisia ​​anyoneja. Anyonit eivät olisi perushiukkasia – 3D-maailmamme kieltää sen – mutta "kvasihiukkaset.” Nämä ovat hiukkaskokoelmia, mutta niitä on parasta ajatella yksittäisinä yksiköinä. Kvasihiukkasilla on tarkka sijainti ja käyttäytyminen, aivan kuten vesimolekyylien kokoelmat tuottavat aaltoja ja pyörteitä.

Vuonna 1997 Aleksei Kitaev, California Institute of Technologyn teoreetikko, huomautti että tällaiset kvasihiukkaset voisivat luoda täydellisen perustan kvanttitietokoneille. Fyysikot ovat pitkään sylkeneet mahdollisuudesta valjastaa kvanttimaailma suorittamaan laskelmia tyypillisten tietokoneiden ja niiden binääribittien ulottumattomissa. Mutta kubitit, kvanttitietokoneiden atomimaiset rakennuspalikat, ovat hauraita. Heidän aaltofunktionsa romahtavat kevyimmällä kosketuksella pyyhkien heidän muistinsa ja kykynsä suorittaa kvanttilaskelmia. Tällä heikkoudella on monimutkaisia ​​tavoitteita hallita kubitteja tarpeeksi kauan, jotta ne voivat suorittaa pitkiä laskelmia.

Kitaev tajusi, että ei-abelilaisten anyonien yhteinen muisto voisi toimia ihanteellisena kubittina. Ensinnäkin se oli muokattava. Voit muuttaa kubitin tilaa - kääntämällä nollan ykköseksi - vaihtamalla anyonien paikkoja "punotukseksi" kutsutulla tavalla.

Voit myös lukea kubitin tilan. Kun esimerkiksi yksinkertaisimmat ei-abelilaiset anyonit saatetaan yhteen ja "sulatetaan", ne lähettävät toisen kvasihiukkasen vain, jos ne on punottu. Tämä kvasihiukkanen toimii fyysisenä tallenteena heidän ristikkäisestä matkasta tilan ja ajan halki.

Ja mikä tärkeintä, muisti on myös lähes turmeltumaton. Niin kauan kuin anyonit pidetään kaukana toisistaan, yksittäisen hiukkasen tönäiseminen ei muuta parin tilaa – olipa se nolla tai yksi. Tällä tavalla heidän kollektiivinen muistinsa leikataan tehokkaasti pois maailmankaikkeuden kakofoniasta.

"Tämä olisi täydellinen paikka piilottaa tiedot", sanoi Maissam Barkeshli, tiivistetyn aineen teoreetikko Marylandin yliopistosta.

Hallitsemattomat elektronit

Kitaevin ehdotus tuli tunnetuksi "topologisena" kvanttilaskentana, koska se perustui punosten topologiaan. Termi viittaa punoksen laajoihin ominaisuuksiin – esimerkiksi kierrosten määrään – joihin ei vaikuta mikään niiden reitin tietty muodonmuutos. Useimmat tutkijat uskovat nyt, että punokset ovat kvanttilaskennan tulevaisuus muodossa tai toisessa. Esimerkiksi Microsoftilla on tutkijoita, jotka yrittävät saada elektronit muodostamaan ei-abelilaisia ​​anyoneja suoraan. Yritys on jo investoinut miljoonia dollareita pienten johtojen rakentamiseen, joiden kärjessä - riittävän kylmissä lämpötiloissa - pitäisi isännöidä yksinkertaisimpia punottavia kvasihiukkasia. Odotettavissa on, että näissä matalissa lämpötiloissa elektronit luonnollisesti kerääntyvät muodostamaan anyoneja, jotka puolestaan ​​voidaan punoa luotettaviksi kubiteiksi.

Vuosikymmenen ponnistelun jälkeen nämä tutkijat ovat kuitenkin edelleen kamppailee todistaakseen että heidän lähestymistapansa toimii. Vuoden 2018 räikeä väite, jonka mukaan he olivat vihdoin havainneet yksinkertaisimman tyyppisen ei-abelilaisen kvasihiukkasen, joka tunnetaan nimellä "Majoranan nollamoodit", seurasi samanlainen korkeaprofiilinen vetäytyminen vuonna 2021. Yritys raportoi uudesta edistymisestä 2022 esipainos, mutta harvat riippumattomat tutkijat odottavat näkevänsä onnistuneen punoksen pian.

Samanlaiset yritykset muuttaa elektronit ei-abelilaisiksi anyoneiksi ovat myös pysähtyneet. Nokia Bell Labsin Bob Willettillä on luultavasti lähimpänä yrityksissään aitata elektroneja galliumarsenidiin, missä lupaavia, mutta hienovaraisia ​​merkkejä punoksia on olemassa. Tiedot ovat kuitenkin sotkuisia, ja ultrakylmä lämpötila, erittäin puhtaat materiaalit ja erittäin voimakkaat magneettikentät tekevät kokeesta vaikean toistaa.

"On ollut pitkä historia siitä, ettei mitään ole havaittu", sanoi Eun-Ah Kim Cornellin yliopistosta.

Elektronien riiteleminen ei kuitenkaan ole ainoa tapa tehdä ei-abelilaisia ​​kvasihiukkasia.

"Olin luopunut kaikesta tästä", sanoi Kim, joka käytti vuosia keksiessään tapoja havaita kuka tahansa jatko-opiskelijana ja tekee nyt yhteistyötä Googlen kanssa. "Sitten tulivat kvanttisimulaattorit."

Yhteensopiva Qubits

Kvanttiprosessorit muuttavat metsästystä kenelle tahansa. Sen sijaan, että yrittäisivät houkutella elektronilaumoja asettumaan linjaan, tutkijat ovat viime vuosina alkaneet käyttää laitteita yksittäisten kubittien taivuttamiseen tahtonsa mukaan. Jotkut fyysikot pitävät näitä ponnisteluja simulaatioina, koska prosessorin sisällä olevat kubitit ovat hiukkasten abstraktioita (vaikka niiden fyysinen luonne vaihtelee laboratoriosta toiseen, voit visualisoida ne hiukkasina, jotka pyörivät akselin ympäri). Mutta kubittien kvanttiluonne on todellinen, joten - simulaatioita tai ei - prosessoreista on tullut topologisten kokeiden leikkipaikkoja.

"Se puhaltaa uutta elämää" kentälle, sanoi Fiona Burnell, tiivistyneen aineen teoreetikko Minnesotan yliopistosta, "koska solid-state-järjestelmien valmistaminen on ollut niin vaikeaa."

Anyonien syntetisointi kvanttiprosessoreilla on vaihtoehtoinen tapa hyödyntää Kitaevin punosten tehoa: Hyväksy, että kubitit ovat keskinkertaisia, ja korjaa niiden virheet. Nykypäivän huonot kubitit eivät toimi kovin pitkään, joten niistä rakennetuilla olisi myös lyhyt käyttöikä. Unelma on mitata nopeasti ja toistuvasti kubittiryhmiä ja korjata virheitä niiden ilmaantuessa, mikä pidentää anyonien käyttöikää. Mittaus pyyhkii yksittäisen kubitin kvanttiinformaation romahtamalla sen aaltofunktion ja muuttamalla sen klassiseksi bitiksi. Näin tapahtuisi myös täällä, mutta tärkeä tieto pysyisi koskemattomana - piilossa monien kenen tahansa kollektiivisessa tilassa. Tällä tavalla Google ja muut yritykset toivovat voivansa tukea kubitteja nopeilla mittauksilla ja nopeilla korjauksilla (toisin kuin alhaisissa lämpötiloissa).

"Aina Kitaevista", sanoi Mike Zaletel, kondensoidun aineen fyysikko Kalifornian yliopistosta Berkeleystä, "tämä on ollut tapa, jolla ihmiset ajattelevat kvanttivirheen korjaamisen todennäköisesti toimivan."

Google otti merkittävä askel kohti kvanttivirheen korjausta keväällä 2021, kun tutkijat kokosivat noin kaksi tusinaa kubittia yksinkertaisimmaksi kvanttivirheenkorjaukseen kykeneväksi ruudukoksi, aineen vaiheeksi, joka tunnetaan nimellä toric-koodi.

Toric-koodin luominen Googlen prosessoriin merkitsee jokaisen kubitin pakottamista tiukasti yhteistyöhön naapuriensa kanssa tönäisemällä niitä varovasti mikroaaltopulsseilla. Kun kubitti jätetään mittaamatta, se osoittaa monien mahdollisten suuntien superpositioon. Googlen prosessori vähensi tehokkaasti näitä vaihtoehtoja saamalla jokaisen kubitin koordinoimaan spin-akselinsa neljän naapurinsa kanssa tietyllä tavalla. Vaikka toric-koodilla on topologisia ominaisuuksia, joita voidaan käyttää kvanttivirheen korjaamiseen, se ei luonnollisesti isännöi muita kuin Abelin kvasihiukkasia. Tätä varten Google joutui käyttämään outoa temppua pitkään tunnettu teoreetikoille: tietyt epätäydellisyydet kubittien ruudukossa, joita kutsutaan "kierrevirheiksi", voivat saada ei-abelilaista taikuutta.

Viime syksynä Kim ja Cornellin teoreetikko Juri Lensky yhdessä Googlen tutkijoiden kanssa julkaisivat reseptin helposti valmistaa ja vikojen punontapareja toric-koodissa. Pian sen jälkeen julkaistussa preprintissä Googlen kokeilijat raportoitu täytäntöönpanosta tuo idea, joka sisälsi yhteyksien katkaisemisen naapurikubittien välillä. Syntyneet puutteet kubittiruudukossa toimivat aivan kuten ei-abelin kvasihiukkasten yksinkertaisimmat lajit, Microsoftin Majorana-nollamoodit.

"Alkureaktioni oli" Vau, Google vain simuloi sitä, mitä Microsoft yrittää rakentaa. Se oli todella jännittävä hetki, sanoi Tyler Ellison, fyysikko Yalen yliopistosta.

Säätämällä, mitä yhteyksiä he leikkaavat, tutkijat voivat siirtää muodonmuutoksia. He tekivät kaksi paria ei-abelilaisia ​​vikoja, ja liu'uttamalla niitä viisi kertaa viisi kubitin shakkilaudan ympäri he tuskin löysivät punoksen. Tutkijat kieltäytyivät kommentoimasta kokeaan, jota valmistellaan julkaistavaksi, mutta muut asiantuntijat kehuivat saavutusta.

"Olen monessa työssäni piirtänyt samannäköisiä kuvia", Ellison sanoi. "On hämmästyttävää nähdä, että he todella osoittivat tämän."

Maalaa mittaamalla

Koko ajan joukko teoreetikoita oli edellä Ashvin Vishwanath Harvardin yliopistossa tavoitteli hiljaa sitä, mitä monet pitävät vielä ylevämpänä päämääränä: monimutkaisemman kvanttiaineen vaiheen luominen, jossa todelliset ei-abelilaiset anyonit - toisin kuin viat - nousevat luonnostaan ​​aineen koskemattomassa vaiheessa. "[Googlen] vika on tavallaan vauvan ei-abelin asia", sanoi Burnell, joka ei ollut mukana kummassakaan hankkeessa.

Kuka tahansa molemmista tyypeistä elää aineen vaiheissa, joilla on topologinen luonne ja jotka määrittävät monimutkaiset gossamer-lankojen kuvakudokset, kvanttiyhteydet, jotka tunnetaan nimellä kietoutuminen. Sotkeutuneet hiukkaset käyttäytyvät koordinoidusti, ja kun biljoonia hiukkasia kietoutuvat, ne voivat aaltoilua monimutkaisissa vaiheissa, joita joskus verrataan tansseja. Vaiheissa, joissa on topologinen järjestys, takertuminen järjestää hiukkaset kohdistettujen pyörien silmukoiksi. Kun silmukka leikataan, jokainen pää on anyon.

Topologinen järjestys on kaksi makua. Yksinkertaisilla vaiheilla, kuten toric-koodilla, on "abelilainen järjestys". Siellä löysät päät ovat abelialaisia. Mutta tutkijat, jotka etsivät todellisia ei-abelilaisia ​​ketään, näkevät täysin erilaisen ja paljon monimutkaisemman kuvakudoksen ei-abelilaisella järjestyksellä.

Vishwanathin ryhmä auttoi ruoanlaitossa a vaihe abelin järjestyksen kanssa Vuonna 2021. He haaveilivat mennä pidemmälle, mutta kubittien ompeleminen ei-abelilaisiin kietoutumiskuvioihin osoittautui liian monimutkaiseksi nykypäivän epävakaille prosessoreille. Niinpä miehistö selaili kirjallisuutta löytääkseen uusia ideoita.

He löysivät vihjeen a pari of paperit vuosikymmenten takaa. Useimmat kvanttilaitteet laskevat hieromalla kubittejaan samalla tavalla kuin tyynyn nuuhtelemista, hellävaraisella tavalla, jossa saumojen läpi ei lennä täytettä. Huolellinen sotkeutuminen näiden "yhtenäisten" toimintojen avulla vie aikaa. Mutta 2000-luvun alussa British Columbian yliopistossa työskentelevä fyysikko Robert Raussendorf osui pikakuvakkeeseen. Salaisuus oli hakkeroida pois aaltofunktion palaset mittauksen avulla - prosessi, joka normaalisti tappaa kvanttitilat.

"Se on todella väkivaltainen operaatio", sanoi Ruben Verresen, yksi Vishwanathin yhteistyökumppaneista Harvardissa.

Raussendorf ja hänen työtoverinsa selvittivät, kuinka valikoidut mittaukset tietyillä kubiteilla voivat saada sotkeutumattoman tilan ja saattaa ne tarkoituksella sotkeutuneeseen tilaan, prosessia, jota Verresen vertaa marmorin leikkaamiseen patsaan veistämistä varten.

Tekniikalla oli pimeä puoli, joka alun perin tuhosi tutkijoiden yritykset tehdä ei-Abelin vaiheita: Mittaus tuottaa satunnaisia ​​​​tuloksia. Kun teoreetikot kohdistavat kohteen tiettyyn vaiheeseen, mittaukset jättivät ei-abelin ketään pilkulle satunnaisesti, ikään kuin tutkijat yrittäisivät maalata Mona Lisaa roiskuttamalla maalia kankaalle. "Se näytti täydelliseltä päänsäryltä", Verresen sanoi.

Vuoden 2021 loppupuolella Vishwanathin ryhmä päätyi ratkaisuun: kubittiverkon aaltofunktion muotoilemiseen useilla mittauskierroksilla. Ensimmäisellä kierroksella he muuttivat aineen tylsän vaiheen yksinkertaiseksi Abelin vaiheeksi. Sitten he syötivät tämän vaiheen eteenpäin toiselle mittauskierrokselle, mikä teki sen entisestään monimutkaisemmaksi vaiheeksi. Pelatessaan tätä topologisen kissan kehdon peliä he tajusivat, että he pystyivät käsittelemään satunnaisuutta liikkuessaan askel askeleelta, kiipeämään yhä monimutkaisempien vaiheiden tikkaat saavuttaakseen. vaihe ei-abelilaisella järjestyksellä.

"Sen sijaan, että kokeilisit satunnaisesti mittauksia ja katsoisitte, mitä saat, haluat hypätä aineen vaiheiden maiseman halki", Verresen sanoi. Se on topologinen maisema, jonka teoreetikot ovat löytäneet vasta äskettäin alkanut ymmärtää.

Viime kesänä ryhmä testasi teoriaansa Quantinuumin H1 loukkuun perustuvalla ioniprosessorilla, joka on yksi ainoista kvanttilaitteista, joka pystyy suorittamaan mittauksia lennossa. Kuten Google-ryhmä, he teki Abelin toric-koodin ja punotti sen ei-abelilaiset viat. He yrittivät ei-abelilaista vaihetta, mutta eivät päässeet sinne vain 20 kubitilla.

Mutta sitten Quantinuumin tutkija Henrik Dreyer otti Verresenin sivuun. Vannottuaan hänet salassapitoon salassapitosopimuksella, hän kertoi Verresenille, että yhtiöllä oli toisen sukupolven laite. Ratkaisevaa on, että H2:ssa oli huimat 32 kubittia. Se vaati huomattavaa viimeistelyä, mutta ryhmä onnistui luomaan yksinkertaisimman ei-abelilaisen vaiheen 27 kubitille. "Jos meillä olisi yksi tai kaksi kubittia vähemmän, en usko, että olisimme voineet tehdä sitä", Vishwanath sanoi.

Heidän kokeensa merkitsivät ensimmäistä kiistatonta aineen ei-Abelin vaiheen havaitsemista. "Ei-abelin topologisen järjestyksen ymmärtäminen on jotain, mitä ihmiset ovat halunneet tehdä jo pitkään", Burnell sanoi. "Se on ehdottomasti tärkeä maamerkki."

Heidän työnsä huipentui kolmen ei-abelilaisen anyoniparin punomiseen siten, että niiden liikeradat tilan ja ajan halki muodostivat kuvion, joka tunnetaan nimellä Borromean renkaat, ensimmäinen ei-abelilaisten anyonien punos. Kolme borromelaista rengasta ovat erottamattomia yhdessä, mutta jos leikkaat toisen, kaksi muuta hajoavat.

"Siellä on eräänlainen gee-whiz-tekijä", Wilczek sanoi. "Näiden kvanttiobjektien tuottaminen vaatii valtavan kvanttimaailman hallinnan."

Big Chill

Samalla kun muut fyysikot juhlivat näitä virstanpylväitä, he korostavat myös, että Google ja Quantinuum ajavat erilaista kilpailua kuin Microsoftin ja Willettin kaltaiset. Topologisten vaiheiden luominen kvanttiprosessorilla on kuin maailman pienimmän jääkuution tekeminen pinoamalla muutamia kymmeniä vesimolekyylejä – vaikuttavaa, he sanovat, mutta ei läheskään yhtä tyydyttävää kuin katsoa jäälaatan muodostumista luonnollisesti.

"Taustalla oleva matematiikka on erittäin kaunista, ja sen vahvistaminen on ehdottomasti kannattavaa", sanoi Chetan Nayak, Microsoftin tutkija, joka on tehnyt uraauurtavaa työtä ei-abelin järjestelmissä. Mutta omalta osaltaan hän sanoi, että hän toivoo edelleen näkevänsä järjestelmän asettuvan tilaan, jossa on tällainen monimutkainen sotkeutumiskuvio, kun se jäähtyy.

"Jos tämä nähtäisiin yksiselitteisesti [Willettin kokeissa], mielemme olisi räjähtänyt", Barkeshli sanoi. Sen näkeminen kvanttiprosessorissa "on siistiä, mutta kukaan ei hämmästele".

Jännittävin näkökohta näissä kokeissa on Barkeshlin mukaan niiden merkitys kvanttilaskennassa: Tutkijat ovat vihdoin osoittaneet, että he voivat valmistaa tarvittavat ainesosat, 26 vuotta Kitaevin alkuperäisen ehdotuksen jälkeen. Nyt heidän on vain keksittävä, kuinka ne todella saatetaan töihin.

Yksi ongelma on se, että Pokémonin tavoin ketään on valtava määrä erilaisia ​​lajeja, joista jokaisella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Joillakin esimerkiksi on rikkaampia muistoja menneisyydestään, mikä tekee punoksistaan ​​laskennallisesti tehokkaampia. Mutta niiden houkutteleminen olemassaoloon on vaikeampaa. Kaikkien erityisten järjestelmien on punnittava tällaisia ​​kompromisseja, joista monia ei vielä ymmärretä.

"Nyt kun meillä on kyky tehdä erilaisia ​​topologisia järjestyksiä, näistä asioista tulee todellisia, ja voit puhua näistä kompromisseista konkreettisemmin", Vishwanath sanoi.

Seuraava virstanpylväs on todellinen virheenkorjaus, jota Google tai Quantinuum eivät yrittäneet. Heidän punotut kubitit olivat piilossa, mutta niitä ei suojattu, mikä olisi vaatinut pohjana olevien kubittien mittaamista ja niiden virheiden nopeaa korjaamista reaaliajassa. Tämä demonstraatio olisi vedenjakaja kvanttilaskennassa, mutta se on vuosien päässä - jos se on edes mahdollista.

Siihen asti optimistit toivovat, että nämä viimeaikaiset kokeet käynnistävät syklin, jossa edistyneemmät kvanttitietokoneet johtavat parempaan hallintaan ei-Abelin kvasihiukkasten suhteen, ja tämä ohjaus puolestaan ​​auttaa fyysikoita kehittämään tehokkaampia kvanttilaitteita.

"Vain mittaamisen tehon tuominen esiin", Wilczek sanoi, "se on jotain, joka saattaa muuttaa pelin."