במעבדה של אוניברסיטת פנסילבניה מהנדסים יצרו שבב שעליו סקירמיונים קוונטיים שומרים על המבנה הטופולוגי שלהם גם לאחר קריסה מוחלטת של שזירת הפוטונים. תגלית זו, שפורסמה ב-30 באוקטובר 2026 ב Nature Physics, מראה שתכונות טופולוגיות יכולות לשרוד את אובדן אחד מהקשרים הקוונטיים השבירים ביותר.
הצוות בראשותו של ליאנג פנג ובהשתתפות המחבר הראשון האוצ'י ג'או הכינה שבב זעיר ב מרכז סינג לפטכנולוגיה. על השבב נוצרה זוג פוטונים שזורים, ולאחר מכן הוטבע באחד מהם דפוס קיטוב אופייני — סקירמיון קוונטי. לאחר מכן העבירו החוקרים את התכונה הטופולוגית של דפוס זה למצב הקוונטי המשותף של שני הפוטונים. כאשר הופעלו על המערכת הפרעות הולכות וגוברות, כולל אור זר, השזירה נעלמה, אך המספר המגדיר של הקפות מצבי הקיטוב בסקירמיון נותר ללא שינוי.
תארו לעצמכם מערבולת בשיער: אפשר להזיז שערות בודדות, אך הדפוס הכולל וכיוון המערבולת נשמרים. כך בדיוק מתנהג האינווריאנט הטופולוגי של הסקירמיון — הוא אינו תלוי בהפרעות מקומיות, כל עוד לא נחצה סף הקריסה הקריטי. גם לאחר היעלמות השזירה נשמרו קורלציות קוונטיות כלליות יותר, הנמדדות באמצעות דיסקורד קוונטי.
זה משנה את התפיסה כיצד להגן על מידע ברשתות קוונטיות עתידיות. במקום להסתמך רק על שזירה שבירה, אפשר לקודד נתונים בדפוסים טופולוגיים עמידים, שעומדים בהפרעות זמן רב יותר. התגלית גם מעמיקה את ההבנה של הקשר בין טופולוגיה לקורלציות קוונטיות בכלל.
התוצאות שהתקבלו בשבב שפותח במיוחד מאשרות שהטופולוגיה מסוגלת להתקיים ללא תלות בשזירה, ופותחות את הדרך לתקשורת קוונטית ולמחשוב קוונטי מהימנים יותר.
