Kwantowy komputer z 5 atomów

Znajdowanie mnożników dla danej liczby co do zasady jest proste - uczą się tego dzieci w szkole podstawowej. Jednak dla wielkich liczb, składających się z setek cyfr, wymaga to wielu lat pracy komputerów i ludzi. A jako zadanie z natury trudne, zajmujące wiele czasu jest podstawą współczesnej kryptografii. Ale już niedługo może być dużo łatwiejsze, dzięki komputerowi składającemu się z 5 atomów.

Inżynierowie z MIT stworzyli właśnie kwantowy komputer, w którym cztery atomy utrzymywane z pomocą laserów w stanie kwantowej superpozycji tworzą bramki logiczne, a piąty atom przechowuje i przekazuje dalej wynik działania. System taki - choć na razie działa tylko na niewielkich liczbach - potrafi liczyć mnożniki o całe rzędy wielkości szybciej niż klasyczne komputery, a jego skalowanie powinno być bardzo proste. Ale może to oznaczać problem. Dlaczego?

Odpowiedzią jest powszechnie dziś stosowana kryptografia asymetryczna, która opiera się właśnie na fakcie, że komputery mają problem z szybkim przeprowadzeniem rozkładu danej liczby na czynniki (faktoryzacją) - czyli właśnie z procesem znalezienia dla danej liczby dwóch innych liczb - których iloczyn da tę pierwszą.

Kwantowy komputer jednak będzie potrafił przeprowadzić rozkład na czynniki poprzez zaledwie jedną, prostą i szybką operację zwaną kwantową faktoryzacją Shora, dzięki czemu współczesna kryptografia może okazać się całkowicie bezużyteczna.

Na razie kwantowy komputer z MIT potrafi poradzić sobie z niezbyt imponującą liczbą 15, ale inżynierowie wiedzą, że można go bardzo łatwo skalować - wystarczyć użyć po prostu większej liczby atomów i laserów. A jeśli będzie ich wystarczająco wiele to cała nasza kryptografia nagle przestanie być bezpieczna - nie będziemy mogli połączyć się w bezpieczny sposób z pocztą e-mail nie mówiąc już o banku internetowym.

Źródło: