物理学家在量子计算机上产生对称保护的马约拉纳边缘模式

Google Quantum AI 的科学家使用他们的量子计算机研究了一种有效的粒子类型，这种粒子类型更能抵抗可能降低量子计算性能的环境干扰。 马约拉纳边缘模式有效粒子是由多个粒子集体激发形成的。 例如，海浪是由水分子的集体运动产生的。 Majorana 边缘模式应用特别有趣，因为它们显示出特殊的对称性，可以保护脆弱的量子态免受周围环境噪声的影响。

几个世纪以来，物理学一直专注于物理现象与潜在对称性之间的关系。 对称性描述了系统能够进行的变换，例如通过镜子进行的平移、旋转或反转，并且仍然保持不变。 他们可以阐明物理定律并简化问题。 正如新研究所示，对称性能够阻止看似不可避免的量子退相干过程。

当我们运行计算时，我们希望量子计算机中的所有“量子比特”都处于一个纯量子态。 当外部电场或其他环境噪声干扰这些状态并将它们与其他状态混合以产生不需要的状态时，就会导致退相干。 可以隔离具有特定对称性的状态。 这创造了一个稳定的岛屿，不能与其他国家混合。 由于噪声无法以这种方式将对称状态与其他状态联系起来，因此可以保持状态的相干性。

来源和详细信息：
https://phys.org/news/2022-11-physicists-symmetry-protected-majorana-edge-modes.html