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量子计算的“黑马”刚刚扫清了一大障碍
研究人员证明，被称为非阿贝尔任意子的编织和融合粒子可以执行量子计算机所需的所有操作。只有当量子计算机能够执行任何计算而不是一组有限的专门任务时，它才会变得广泛有用。物理学家现在已经证明，称为非阿贝尔任意子的不寻常量子物体可以提供[...]
来源:SciTech日报研究人员证明，被称为非阿贝尔任意子的编织和融合粒子可以执行量子计算机所需的所有操作。
只有当量子计算机能够执行任何计算而不是一组有限的专门任务时，它才会变得广泛有用。物理学家现在已经证明，称为非阿贝尔任意子的不寻常的量子物体可以通过支持通用量子计算所需的全方位操作来提供这种多功能性。
来自芝加哥大学普利兹克分子工程学院 (UChicago PME)、哈佛大学、石溪大学和 Quantinuum 的研究人员构建并测试了基于非阿贝尔任意子的完整计算工具包。他们的实验首次证明这种方法可以支持通用量子操作。
“我们展示了一个所谓的通用门集，这意味着如果你将信息存储在这些新出现的夸克版本中，然后移动它们，你就可以进行任何你想做的量子计算，”芝加哥大学 PME 分子工程助理教授、《自然》杂志上发表的这项新研究的合著者 Ruben Verresen 说。
该方法可以支持通用量子计算和更可靠的机器。量子计算机通常通过纠错将信息分布在许多物理量子位上来保护信息。然而，这些代码通常无法直接对受保护的信息执行所有必需的操作。
工程师经常使用专门准备的资源（称为“魔法状态”）来克服这一限制。生产它们需要严格的蒸馏过程，这可能会消耗量子计算机可用量子位的很大一部分。研究结果表明，非阿贝尔任意子可能提供一种绕过这一昂贵步骤的方法。
任意子将计算与保护结合起来
第一个任意子不是通用的
编织和融合完善了工具包
纠错仍待下一次测试
DOI: 10.1038/s41586-026-10709-y