中國科學技術大學物理學家潘建偉團隊成功建立一種新型量子結構，即使在雜訊環境下仍能保持穩定，為量子運算可靠性帶來重大進展。這項研究於 2025 年 11 月發表在 Science 期刊，標誌「非平衡高階拓撲相」首次在實驗中實現。
利用拓撲學原理自我保護
研究團隊使用「祖沖之 2 號」（Zuchongzhi 2）可編程超導量子處理器，配置 66 個量子位元網格模擬這種在自然界不存在的物質狀態。不同於傳統量子位元在干擾下會迅速崩潰，這種新結構透過拓撲學原理建立「角模式」，讓量子位元能夠自我保護，無需依賴複雜錯誤修正系統。團隊透過監測量子位元隨時間演變行為，成功偵測到這些受保護角態獨特訊號。
量子運算可擴展性新方向
潘建偉團隊與山西大學合作研究展示一種在超穩定角落或邊緣儲存量子資訊新方法，而非傳統表面或邊緣。這種拓撲保護量子狀態對特定干擾抵抗力遠超一般量子態，期望能為未來大規模量子運算、複雜模擬、先進材料開發或人工智能研究奠定基礎。研究證明即使當前有雜訊的中型量子處理器，也能作為建立及研究奇異物質狀態的靈活平台。
資料來源：South China Morning Post、Interesting Engineering
