Сфираль и квантовые вычисления:

концептуальная гипотеза

О.С. Басаргин 

March 06, 2025

Введение 

Современные исследования в области квантовых вычислений ориентированы на поиск устойчивых и масштабируемых архитектур кубитов. В этом контексте особый интерес вызывает концепция топологических квантовых вычислений, основанных на нулевых модах Майораны (MZMs), которые обладают устойчивостью к локальным возмущениям. Однако даже такие системы требуют сложных инженерных решений для управления состояниями и считывания информации. В данной работе предлагается концептуальная гипотеза о принципиально новом подходе к квантовым вычислениям на основе Сфирали.

Основные принципы Сфирали в квантовых вычислениях

1. Зеркальная антисимметрия и устойчивость информации

2.     В основе Сфирали лежит принцип зеркальной антисимметрии, который позволяет описывать переходы между состояниями без потерь информации.

3.     Данный принцип может быть использован для создания механизмов топологической защиты кубитов, обеспечивающих устойчивость к внешним возмущениям.

4. S-образные переходы как механизм квантовой эволюции

5.     S-образные переходы в Сфирали представляют собой плавную трансформацию состояний, что позволяет описывать квантовую интерференцию и изменения паритета в системах, связанных с нулевыми модами Майораны.

6.     Возможность использования таких переходов для управления квантовыми состояниями открывает перспективы для создания новых типов логических операций.

7. Фрактальная структура и многомерное представление квантовой информации

8.    В отличие от классических топологических моделей, Сфираль представляет квантовые состояния через фрактальные структуры, где информация распределяется в многомерных вложенных уровнях.

9.     Это расширяет традиционные представления о запутанности и суперпозиции, создавая более мощный инструмент для обработки квантовой информации.

Связь с существующими квантовыми архитектурами

1. Интерферометрические методы считывания информации

2.     В классических схемах квантовых вычислений используются интерферометры, например, на основе квантовых точек, как в исследованиях Microsoft.

3.     Сфиральная модель развивает интерферометрические схемы, используя топологические свойства S-образных переходов для повышения точности и эффективности измерений.

4. Сфиральные координаты как инструмент квантового программирования

5.     Введение сфиральных координат позволяет описывать состояние системы не только в традиционных сферических параметрах, но и с учётом фрактальной вложенности.

6.     Это создаёт новый подход к разработке алгоритмов оптимизации квантовых состояний.

Перспективы и дальнейшие исследования  

Свитие данной гипотезы требует дальнейшей математической формализации и проверки на моделях. Следующие шаги включают:

1.      Формулирование уравнений, связывающих S-образные переходы с квантовыми логическими операциями.

2.     Разработка симуляций, демонстрирующих преимущества сфиральной архитектуры.

3.     Анализ возможных физических реализаций Сфирали в квантовых процессорах.

Заключение 

Концепция Сфирали формирует новую парадигму квантовых вычислений, совмещая топологическую защиту, фрактальные структуры и передовые методы обработки информации. Её применение способно радикально преобразовать подход к квантовой обработке данных, объединяя геометрию, физику и вычислительные технологии в единую систему.