Топологическая защита квантовых вычислений

Аня Грушина, физик

Топологические изоляторы привлекают внимание не только как интересная проблема фундаментальной науки, но и как возможные кандидаты для принципиально нового подхода к квантовым вычислениям.

Нобелевская премия, как правило, переносит центр общественного внимания на определённый раздел исследований, и в этом году под софиты попало интересное направление теоретической физики, которое идёт рука об руку с экспериментами: топологические фазы конденсированных сред. Решение Нобелевского комитета — прекрасный повод побольше узнать об этих исследованиях, которые остаются «горячей» темой в физике.

Топологические изоляторы привлекают внимание не только как интересная проблема фундаментальной науки, но и как возможные кандидаты для принципиально нового подхода к квантовым вычислениям. Основная цель квантовых компьютеров состоит в экспоненциальном увеличении вычислительной мощности некоторых алгоритмов, которые бы очень пригодились в биоинформатике и криптографии. На данном этапе одно из существенных препятствий на пути реализации таких алгоритмов — декогерентность, из-за которой квантовая информация, необходимая для вычислений, теряется при контакте с внешним миром. Изолировать систему от пертурбаций с достаточной надёжностью — невероятно трудоёмкая задача. Между тем топологически защищённые состояния могли бы предотвратить потерю информации «по определению». Впрочем, реализация топологического квантового компьютера — это дело не одного дня и даже года, поскольку она требует серьёзного прогресса в нескольких направлениях физики квантовых конденсированных сред...

Случайная статья

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки