Chińscy naukowcy twierdzą, że dzięki niedawnemu przełomowi w technologii pamięci kwantowej mogą być o krok bliżej opracowania maszyny do łamania kodów.

Komputer kwantowy może złamać zaszyfrowaną wiadomość w ciągu kilku godzin, ale do wykonania obliczeń potrzebuje dziesiątek milionów kubitów – informacji kwantowych przenoszonych przez cząstki subatomowe.

Obecnie najpotężniejsze komputery kwantowe działają z mniej niż 100 kubitami, co oznacza, że ​​są ograniczone do prostych zadań o niewielkiej wartości praktycznej.

Jednak zespół z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach zaprezentował projekt nowego komputera kwantowego, który mógłby złamać kod przy użyciu znacznie mniejszej liczby kubitów, niż wcześniej sądzono, że jest to potrzebne.

Zespół z prowincji Anhui, kierowany przez profesora nadzwyczajnego Zhou Zongquana, opublikował w piątek swoje badania w Acta Physica Sinica, recenzowanym czasopiśmie prowadzonym przez Chińskie Towarzystwo Fizyczne.

Zhou powiedział w rozmowie telefonicznej w poniedziałek, że zespół przewidywał, że komputer nadal będzie potrzebował około 10 000 kubitów do wykonania zadania, ale „z inżynieryjnego punktu widzenia jest to znacznie łatwiejsze do osiągnięcia”. „Nasze wyniki eksperymentalne sugerują, że pomysł działa” – powiedział.

W przeciwieństwie do istniejących komputerów kwantowych, które zapominają o obliczeniach zaraz po ich wykonaniu, ten ma pamięć.

Urządzenie pamięci jest wykonane z kryształu, który może przechowywać kubity przez około godzinę, a pomysł polega na tym, że aktualizuje informacje kwantowe w miarę postępu obliczeń.

Co to jest obliczenia kwantowe i jak to działa? Według artykułu komputer kwantowy z pamięcią byłby w stanie obsłużyć złożone obliczenia – takie jak faktoryzacja dużych liczb pierwszych w celu odszyfrowania danych – przy użyciu znacznie mniejszej liczby kubitów niż komputer bez pamięci.

Jednak technologia pamięci kwantowej stanowi wyzwanie: kiedy komputer próbuje odczytać lub zapisać informacje, wyzwala atomy w krysztale pamięci i generuje burzę szumów tła.

Aby obejść ten problem, Zhou i jego zespół twierdzą, że opracowali przełomową technologię kontroli pamięci, która pozwala im skutecznie oddzielić delikatne kubity od chaosu atomowego.

Zhou zauważył, że technologia pamięci kwantowej została początkowo opracowana do komunikacji kwantowej, a nie do komputerów kwantowych.

Na przykład chińscy naukowcy wysłali ostatnio kubity na rekordową odległość 800 km za pośrednictwem światłowodu – ale aby pójść dalej, potrzebowaliby pamięci kwantowej do przekazywania sygnału między lokalizacjami.

Według raportu Uniwersytetu Harvarda z grudnia, Chiny uczyniły z technologii kwantowej najwyższy priorytet, aw ostatnich latach dogoniły, a nawet prześcignęły Stany Zjednoczone w niektórych kluczowych obszarach.

Naukowcy z innych krajów również pracują nad technologią pamięci kwantowej.

Wkrótce po tym, jak zespół Zhou opublikował w lipcu wyniki swojej eksperymentalnej nowej technologii, naukowcy z Institut de Physique Theorique w Paryżu zaproponowali komputer kwantowy o podobnej architekturze.

Francuski zespół oszacował, że przy pomocy pamięci komputer kwantowy mógłby złamać główny kod szyfrujący w ciągu około sześciu miesięcy, wykorzystując około 13 000 kubitów.

Uczniowie oszczędzają komputer kwantowy – ale dlaczego nadal pracowali o 2 w nocy? Fizyk John von Neumann, pionier technologii komputerowej, zaproponował użycie urządzenia pamięci do przechowywania programów komputerowych już w 1945 roku.

Ale kiedy fizycy kwantowi zaczęli budować komputery kwantowe, zdecydowali się na prostsze maszyny bez pamięci. „Wygląda na to, że po zatoczeniu pełnego koła wracamy do punktu wyjścia” – powiedział Zhou.

Powiedział jednak, że jeszcze długa droga do opracowania maszyny, która może łamać zaszyfrowane wiadomości.

Chiński zespół opracował eksperymentalne urządzenie wykorzystujące laser, ale praktyczna maszyna do łamania kodów musiałaby działać na mikrofalach.

Zhou powiedział, że potrzebowałby między innymi całego nowego zestawu technik kontroli i kryształu z różnymi pierwiastkami ziem rzadkich. „Wierzę, że łamający kod komputer kwantowy będzie rozwijany stopniowo, krok po kroku”, powiedział Zhou. „Prawdopodobnie nie wyskoczy znikąd i z dnia na dzień zmieni świat.

Ale może się mylę.

bbabo.Net