Niet-abelse anyonen, een soort tweedimensionale quasideeltjes, zouden een stabiele toplogische kwantumcomputer mogelijk maken, las ik in Quanta Magazine. Bijzonderder nog: ze zouden een geheugen hebben.  De crux van het verhaal ontging me. Nu lees in in Futura-Sciences hetzelfde verhaal met de aantekening dat het om het rekentuig van de toekomst gaat. Dat mag ikjij toch niet missen?
Het kan niet verbazen dat de computer van de toekomst uit de koker van Google kom, althans de ki-onderzoekers die daar werken. Die zouden er voor het eerst in geslaagd zijn die vreemde quasideeltjes te maken en te vervlechten. Dat zou de weg openen naar de ontwikkeling van stabiele topologische kwantumcomputers.
Ik kende het woord topologie voor ‘plaatskunde’ uit de aardrijkskunde. Volgens de Wikipedia is topologie de tak van de wiskunde die zich bezighoudt met eigenschappen van de ruimte die gelijk blijft bij continue vervorming. Je schijnt ook nog zoiets als topologische materialen materialen te hebben die aan het oppervlak geleidend zijn en in de kern niet.
Een topologisch kwantumcomputer zou slaan op een theoretische rekentuig waarbij niet-abelse anyonen worden gebruikt. De naam van die quasideeltjes zou betekenen dat ze voor alles en nog wat te gebruiken zouden zijn. Ook die niet-abelse anyonen zouden slechts theorie zijn, tot nu toe.
Het verwisselen van twee niet-abelse anyonen (ook wel niet-communicatieve anyonen genoemd) leidt tot een wezenlijke meetbare verandering van de kwantumtoestand. De eindtoestand hangt af van de volgorde waarin deeltjes worden verwisseld. Dat zou dus betekenen dat de deeltjes een ‘geheugen’ hebben. Met behulp van een supergeleidende kwantumprocessor zouden de Google-onderzoekers voor het eerst het gedrag van die rare deeltjes hebben kunnen bekijken en kunnen manipuleren.

In een topologische kwantumcomputer vormen die niet-communicatie anyonen de logische poorten. Zoals gezegd zijn dat deeltjes met een ‘geheugen’. Ze zouden er ook mee gemanipuleerd hebben door de anyonen te ‘vlechten’, schrijven de onderzoekers.

Stabielere kwabits

Die vreemde eigenschappen zouden deze quasideeltjes geschikt maken voor topologische kwantumbits (kwabits). Die zouden beter bestand tegen ruis toch al een groot probleem voor de fragiele kwantumtoestanden.

Vorige week kwam het bedrijf Quantuum met resultaten van een soortgelijke proef om niet-abelse anyonen te maken en te manipuleren. Kortom niet-abelse anyonen zijn geem theoretische quasideeltjes zoals de majoranadeeltjes nog steeds wel zijn.

Bron: Futura-Sciences