摘要：研究人员发现了一种保护量子信息免受环境破坏的方法，从而为更可靠的未来技术提供了希望。...
南非约翰内斯堡的维特沃特斯兰大学（Wits University）与中国的惠州大学合作的研究人员发现了一种保护量子信息免受环境破坏的方法，为更可靠的未来技术提供了希望。
在一项发表的研究中自然通讯，科学家已经展示了某些量子状态即使在环境噪声困扰的情况下如护其关键信息。
这项研究很重要
- 更可靠的量子技术 - 这一突破可能会导致更稳定的量子计算机和网络，从而使未来的技术更快，更安全且易于使用。
- 更好的医学成像和AI - 保存量子信息的能力可以增强医学成像技术并改善AI驱动的诊断，从而为更好的医疗保健解决方案提供了改善。
- 更强的数据安全 - 受保护的量子网络可以提供超安全的通信，从而保护个人和财务数据免受网络威胁。
Wits物理学学院的Andrew Forbes说：“我们发现的是，拓扑是在噪音存在下编码信息的强大资源。”
量子纠缠是粒子之间的无形连接，无论它们的相距多远，都可以立即进行通信。该原则是流行科学的主题，也是现代量子技术的基石。但是，爱因斯坦被拒绝为“远处的怪异动作”。
不幸的是，量子纠缠的状态众所周知，当它们经历扰动时，它们会衰减，例如背景和流浪光，嘈杂的探测器，丢失的光子和其他“白色”噪声的来源，在现实世界中的量子系统中的常见效果，可以破坏粒子之间的连接，从而使他们的纠缠链接无用。
为了克服这一点，已经提出了许多策略来试图保存纠缠，但到目前为止取得了非常有限的成功。 WITS团队表明，可以操纵这种方法，从而使纠缠保持脆弱，而是保留量子信息。
福布斯说：“我们正在仔细设计量子波函数（一种捕获量子系统的所有可能状态的数学描述），以保护量子信息，即使基础量子连接开始分解，量子信息也保持稳定。”
研究人员发现，通过具有特定拓扑特性的工程量子状态，即使粒子之间的纠缠开始分解，它们也可以保留量子信息。
“我们发现的是，拓扑是在噪声存在下编码信息的强大资源。它具有一个大型编码字母，只要某些纠缠持续存在，它就完全免疫了噪声。”
罗伯特·德·梅洛·科赫（Robert de Mello Koch）教授解释说，这种对量子波形拓扑的操纵可以看作是通过拓扑可观察物的离散性质使得只有-2，-1、1、1和2的整数值的离散性质使得量子信息的“数字化”形式。
“离散信号总是在噪声的效果上更加强大。这是这样的。因为对于离散信号，噪声必须能够在注册任何效果之前将信号翻转在两个离散状态之间。”
团队认为，正如数字技术能够成功的经典计算和通信一样，数字量子信号也将允许在现实条件下成功的量子计算和通信，而无需补偿策略。
福布斯说：“对于下一代量子技术，这一突破可用于克服量子计算机和全球量子网络中的噪声。它在创建先进的医学成像技术和更强大的人工智能系统避免纠缠方面可能特别有价值。”
