دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا،براي اولين بار توانستند يك
مسأله آسان رياضي را كه شامل تقسيم يك عدد اول به بخشهاي تشكيلدهنده آن
بود، توسط يك رايانه كوانتومي حالت جامد كاربردي حل كنند.
اين راهحل كه
تقسيم عدد 15 به پنج و سه بود، خود يك دستاورد مهم محسوب نشده، بلكه گام
مهمي براي رايانههاي كوانتومي در تقسيم اعداد بسيار بزرگتر است.
تقسيم بسيار سريع اعداد بسيار بزرگ براي امنيت سايبري اهميت فوق العاده دارد.
محققان يك پردازشگر كوانتومي را براي نقشهبرداري ازعدد 15 توليد كردند.
آنها يك مدار كوانتومي را از چهار كيوبيت ابررسانا بر روي يك بستر ساخته
شده از یاقوت کبود ساختند. اين مجموعه همچنين شامل پنج تشدید کننده ريزموج
بود.
خود اين سازه يك دستاورد محسوب ميشود چرا كه تنظيم 9 قطعه جداگانه كوانتومي ميازند شيوههاي ساخت خودكار بسيار دقيق بود.
اين كيوبيتها با استفاده از تجربيات كوانتومي در هم تنيده و تائيد شدند.
سپس محققان از اين مدار براي تقسيم عدد 15 با استفاده از الگوريتم تقسيم
پيتر شور، دانشمند آمريكايي پرداختند.
طبق اين كد، براي هر عدد صحيح N داده شده، رايانه بايد عاملهاي ابتدايي را
پيدا كند. اما اين رايانه توانست اين كار را با سرعت كوانتومي و سريعتر از
سريعترين الگوريتمهاي كلاسيك تقسيم شناخته شده، انجام دهد.
رايانههاي كوانتومي ميتوانند تا حد زيادي سطح امنيت سايبري را با فعال
كردن رمزگذاری بسيار پيچيدهتر از آنچه با سيستمهاي كلاسيك امكانپذير
بوده، ارتقا بخشد. رايجترين شكل رمزگذاري RSA بوده كه بر مبناي آن تقسيم
اعداد اوليه بسيار بزرگ با سختي زياد روبرو است. حاصل دو عدد اول بزرگ
براي كدگذاري بسيار اهميت داشته و خود عاملهاي تقسيم به شكل راز نگهداري
ميشوند. براي حل اين كد، يك سيستم رايانهاي كلاسيك بايد يك مجموعه عدد را
بشكند كه مدت زمان زيادي نياز دارد بخصوص اگر از اعداد اول بسيار بزرگ
باشد.
با سريعترين الگوريتم تقسيم كلاسيك، تقسيم 600 عدد كه بزرگترين عدد كدگذاري
RSA بوده، بيش از سن جهان بطول خواهد انجاميد، در حاليكه سيستم جديد اين
محققان ميتواند آنرا در عرض يك ساعت انجام دهد.
اين دانشمندان اين تجربه را 150 هزار بار تكرار كردند و در 48 درصد موارد
اين پردازشگر پاسخ صحيح را ارائه ميداد. الگوريتم شور بر اين اساس است كه
يك سيستم كوانتومي در نيمي از موارد پاسخ صحيح را ارائه ميدهد، از اين رو
اين دستاورد، موفقتآميز نشان داده است.
گام بعدي محققان، ارتقاي انسجام كوانتومي و ساخت مدارهاي بسيار پيچيدهتر بوده تا رايانه بتواند مسائل تقسيم بسيار بزرگتر را حل كند.