南加州大学的最新研究突破了量子计算领域的一个核心难题，展示了通过利用此前被忽视的“弃子”neglectons）粒子将传统的伊辛任意子（Isinganyons）系统转化为可实现通用量子计算的体系。这一研究成果，刊载于顶级学术期刊《自然通讯》，由数学教授AaronLauda所领导的团队完成，为量子计算的未来路径，打开了全新的局面。
量子计算技术的宏大愿景是实现通用量子计算机，能够以指数级速率完成经典计算机难以胜任的任务。不过，实际构建这一系统面临众多挑战，伊辛任意子因其拓扑保护特性，被认为是实现拓扑量子计算的理想粒子，但其本身只能通过“编织”操作执行有限的量子门（即克利福德门），不足以实现通用计算。编织指的是通过物理移动任意子，以操控其量子态的过程。
传统认知认为，伊辛任意子无法单靠编织实现所有量子门，这限制了其通用量子计算的潜能。南加州大学团队的突破在于引入了一种此前在传统拓扑量子计算模型中被丢弃的粒子——弃子。这些粒子，在以往的数学框架之中，被视为“量子迹为零”的无用成分，因而被舍弃，可谓“数学垃圾”。
不过AaronLauda及其团队从非半单拓扑量子场论（TQFTs）这一新兴数学理论中发现，弃子正是伊辛任意子通用性的缺失补充。通过将弃子与伊辛任意子结合，无需其它复杂操作，仅靠编织即可完成任意量子计算。
该研究尤其巧妙地，设计了一种量子编码方法，将数学框架中，因非半单性质带来的不规则性隔离开来，确保量子信息仅存储在稳定部分。这就像在一座，部分房间不稳固的房子里，工程师设计了，只在稳定房间内活动的安全路线，从而保证了整体功能的正常执行。这样的设计，彻底化解了幺正性被破坏的问题，最大程度保障了量子计算的可靠性。
从更广阔的视角来看，这项工作，充分地展现出了抽象化的数学对于量子信息科学所起到的推动性作用。弃子的引入不仅丰富了任意子理论体系，更提供了量子计算设计的新工具箱🧰。AaronLauda团队目前正致力于将该数学架构推广到更广泛的参数空间，并研究其物理实现的材料平台。这将成为实验物理领域寻找静止弃子，实现基于伊辛任意子的通用量子计算的关键方向。
这项研究提醒我们，科技进步，往往源于对“被丢弃的边缘材料”的重新审视。弃子从一种“被忽视的数学废弃物”，华丽地转身为量子计算的“金钥匙”，彰显了创新视角的重要性。对于量子计算产业和学术界而言，这是一个激励，提示他们在未来技术路径上，勇于去探寻传统理论的盲点，拓展思维的边界。（无具体需要改写的点，原文表述较为清晰明了且符合各项要求
南加州大学团队的工作不仅实现了伊辛任意子通向通用量子计算的跨越，也开启了量子计算设计的新范式。此次突破性成果将在未来，于量子计算机的研制以及实际应用当中，产生深远影响，进而推动量子信息科学迈向更加成熟且实用的阶段。
作为科技观察者，我们应密切地关注，该领域的后续发展情况，期待更多“曾一度被忽视的存在”，给我们带来惊喜，助力人类去达成量子计算的终极梦想。我们需要时刻留意那些，看似平平常常的部分，或许它们会在日后，展现出令人惊叹的力量。
（注：本文依据公开信息及报道进行深度分析，旨在分享知识和提供信息。）
数据来源：
1、“弃子是此前被舍弃的‘量子迹为零’粒子，重新引入可实现仅靠编织的通用量子计算”引用自南加州大学Aaron Lauda教授团队2025年发表于《自然通讯》的研究。
2、“量子编码设计将非半单TQFT模型中的异常隔离，仅在稳定结构中进行计算，确保幺正性和可靠性”引用自南加州大学团队公开解释及《自然通讯》论文。
3、“伊辛任意子仅能实现克利福德门，弃子为唯一缺失部分，使整体系统成为通用量子计算机”来源于研究论文及团队官方介绍。
4、“研究正在寻找材料平台实现静止弃子以及基于编织的实际量子操作协议”摘自南加州大学研究公告及权威科技报道。
