Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC) ogłosili przełomowe odkrycie, które może otworzyć drogę do stworzenia stabilniejszych i potężniejszych komputerów kwantowych. Zespół pod kierownictwem profesora Aarona Laudy wprowadził nowy element do świata obliczeń kwantowych – cząstkę nazwaną „neglektone”. Odkrycie to, opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”, podkreśla znaczenie ponownego przyjrzenia się pozornie nieistotnym elementom w teorii, które mogą okazać się kluczem do przyszłych technologii.
Komputery kwantowe obiecują rewolucję w technologii obliczeniowej, jednak ich praktyczne zastosowanie jest ograniczone ze względu na wysoką wrażliwość kubitów na zewnętrzne zakłócenia, co prowadzi do błędów w obliczeniach. Jednym z obiecujących podejść do rozwiązania tego problemu jest topologiczne obliczenia kwantowe, gdzie informacja jest kodowana we właściwościach geometrycznych cząstek, takich jak fermiony Majorany. Jednak fermiony Majorany mogą wykonywać jedynie ograniczony zestaw operacji logicznych, co utrudnia stworzenie uniwersalnego komputera kwantowego.
Badacze z USC, pracując nad teorią pola kwantowego, odkryli, że pewne aspekty, które wcześniej były pomijane, a które nazwali „neglektone” (od angielskiego „neglect” – „zaniedbywać”), mogą odgrywać kluczową rolę. Te cząstki, wcześniej uważane za „szum matematyczny” ze względu na ich „zerowy ślad kwantowy”, w połączeniu z fermionami Majorany, umożliwiają realizację pełnego zestawu operacji logicznych niezbędnych do stworzenia uniwersalnego komputera kwantowego. Jak wykazali naukowcy, dodanie nawet jednego neglektronu do systemu fermionów Majorany pozwala osiągnąć uniwersalność obliczeń kwantowych.
Odkrycie to jest znaczącym krokiem naprzód, szczególnie w kontekście wcześniejszych badań. Na przykład, w lutym 2025 roku szwedzcy naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu zademonstrowali możliwość przesyłania informacji za pomocą ruchów fal magnetycznych w złożonych sieciach, co doprowadziło do stworzenia efektywnych systemów obliczeniowych o niskim poborze mocy, zdolnych do rozwiązywania złożonych problemów optymalizacyjnych. Nowe podejście z wykorzystaniem neglektronów otwiera nowe perspektywy dla rozwoju bardziej stabilnych i wydajnych komputerów kwantowych, zdolnych do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów obliczeniowych.