拓撲量子位元（topological qubit）

今天的大多數量子位元都很脆弱。你把資訊存在某種微小而嬌氣的東西裡——一個電子的自旋、超導迴路裡一閃而過的電流——外界最輕微的一點擾動（一個游離的光子、一點熱量、一次磁場抖動）就能把它攪亂。拓撲量子位元押的是另一種思路：與其把資訊寫在某一個點上、讓局部的一次碰撞就抹掉它，不如把它攤開，讓任何單獨一處其實都不掌握答案。經典的圖景是一對馬約拉納模式（Majorana modes）分坐在一根特殊導線的兩端；那一位元資訊活在它們之間的關係裡，而不在其中任何一個上。要想破壞它，環境就得在恰到好處、協調一致的方式下同時擾動相隔很遠的兩處——這比敲掉一個點要難得多，於是資訊靠系統的幾何結構來保護，而不是靠外界不停地看護。

可以這樣想：把一個秘密寫在一張便利貼上，很容易被蹭花或弄丟；但若把它拆成兩半、分別放在不同的房間裡，要讀出任何內容都得兩半湊齊——這時一個房間裡出一次意外，既不會向偷看者透露任何東西，也不會毀掉任何東西。這種與生俱來的抗錯能力正是它全部的吸引力所在。它並不會讓量子電腦在任何任務上更快，但能讓每個量子位元可靠得多，而這恰恰是當今機器被卡住的瓶頸。問題在於，這目前基本還是一種期望，而非產品。乾淨地製造、確認並操控馬約拉納模式被證明確實很難，一些引人注目的說法已被收回或受到質疑，至今也沒有人造出一個能真正用來做計算的拓撲量子位元。