Квантовый компьютер, реализующий алгоритм Шора, способен взломать любую систему

Опубликовано: 6 марта 2016 года

Рубрика: Информационная безопасность, Информационные технологии, Мировые события, Научно-образовательная сфера

Квантовый компьютер всего из пяти атомов создали физики из Массачусетского технологического института.

Устройство — первое в своем роде: его можно произвольно расширять и уменьшать, и за счет этого новый квантовый компьютер способен взломать практически любую систему.

Новый квантовый компьютер способен разлагать числа на простые множители. По словам разработчиков, это качество в сочетании с масштабируемостью системы открывает путь к взлому большинства современных систем шифрования — тех, которые опираются на разложение чисел на множители.

«Когда появятся первые подобные квантовые компьютеры, вы сможете раскрыть все старые секреты, зашифрованные подобным образом», — говорит Айзек Чуанг Физик, сотрудник Массачусетского технологического института.

Проблемы

Фактически новый квантовый компьютер реализует алгоритм Шора — первый в истории науки метод факторизации чисел. Он был разработан в 1994 году программистом Питером Шором специально для реализации на квантовых компьютерах.

Реализации алгоритма Шора, представленные ранее, имели одну общую проблему: они могли раскладывать конкретные числа или же даже одно число на множители. При этом увеличивать или уменьшать системы, изменяя количество кубитов (ячеек квантовой памяти, в которой осуществляются вычисления), было нельзя.

С другой стороны, когда в квантовом компьютере слишком много атомов, их крайне сложно контролировать и практически невозможно изолировать друг от друга на время, которое требуется на осуществление всех операций алгоритма.

Решение

Айзек Чуанг и его команда решили обе проблемы.

Они использовали «параллельную» версию алгоритма Шора, которой для разложения числа 15 на простые множители требуется не 12 кубитов, а всего пять. К слову, версия алгоритма была разработана российским физиком Алексеем Китаевым, членом консультативного совета Российского квантового центра и сотрудника Калифорнийского технологического института.

Кроме того, специалисты МТИ использовали особую ионную ловушку, которая удерживала на месте атомы-кубиты. Такой подход, по словам разработчиков, позволяет создавать квантовые дешифраторы любых масштабов.

Точность системы, созданной физиками, превысила 99%.

Это означает, что новая реализация алгоритма Шора работоспособна. При этом у системы нет ограничений на увеличение количества кубитов, а значит, в любой момент можно повысить максимальное число, которое квантовый компьютер способен разложить на простые множители.

По материалам: hi-tech.mail.ru

См. также: