Komputasi kuantum menjanjikan revolusi teknologi, namun penerapannya terhambat oleh sensitivitas qubit terhadap gangguan eksternal yang menyebabkan kesalahan perhitungan. Pendekatan komputasi kuantum topologis, yang mengkodekan informasi dalam sifat geometris partikel seperti fermion Majorana, menawarkan solusi potensial. Namun, keterbatasan operasi logis fermion Majorana menghambat penciptaan komputer kuantum universal.
Sebuah studi baru-baru ini oleh sekelompok ilmuwan dari University of Southern California, yang dipimpin oleh Profesor Aaron Lau, mengusulkan solusi inovatif dengan menambahkan partikel "neglecton" ke sistem fermion Majorana. Partikel-partikel ini, yang sebelumnya dianggap sebagai kebisingan matematis karena "jejak kuantum nol" mereka, kini terbukti memungkinkan realisasi rangkaian operasi logis yang diperlukan untuk komputer kuantum universal ketika dikombinasikan dengan fermion Majorana. Penemuan ini menunjukkan bahwa penambahan bahkan satu neglecton dapat mencapai universalitas komputasi kuantum.
Penelitian ini memanfaatkan prinsip-prinsip teori medan kuantum topologis non-semisimple, yang berbeda dari model TQFT semisimple tradisional. Dengan memasukkan kembali partikel-partikel yang sebelumnya diabaikan, yang sekarang disebut neglecton, sistem fermion Ising dapat melakukan komputasi kuantum universal melalui proses "braiding" atau penjalinan. Neglecton bertindak sebagai jangkar komputasi yang stabil, memungkinkan penjalinan fermion Ising di sekitarnya untuk melakukan operasi logis yang kompleks. Para peneliti mengatasi tantangan matematis yang muncul dari kerangka kerja non-semisimple, seperti potensi pelanggaran unitaritas, dengan solusi cerdik yang mengisolasi ketidakberesan komputasi ke dalam wilayah yang berperilaku baik, memastikan integritas proses komputasi.
Penemuan peran neglecton dalam komputasi kuantum merupakan langkah signifikan menuju pengembangan komputer kuantum yang lebih stabil dan efisien. Sebagai contoh, pada Februari 2025, ilmuwan Swedia menunjukkan bahwa informasi dapat ditransmisikan menggunakan gerakan gelombang magnetik dalam jaringan kompleks, yang mengarah pada penciptaan sistem komputasi yang efektif dengan daya rendah yang mampu memecahkan masalah optimasi yang kompleks. Penemuan ini membuka perspektif baru untuk komputer kuantum yang mampu memecahkan berbagai masalah komputasi yang kompleks.