Новый 5-атомный квантовый компьютер сможет легко взламывать все современные шифровальные коды

Сохранность зашифрованной информации во всё мире сегодня зависит от решения задачи разложения на множители больших чисел, но теперь учёные заявили, что создали первый пятиатомный квантовый компьютер, способный в перспективе взломать все существующие алгоритмы шифрования.

В традиционных вычислениях числа представляются либо 0 или 1, но в квантовых вычислениях используются величины атомного масштаба или «кубиты», которые могут быть одновременно и 0, и 1 — явление, известное как суперпозиция – что значительно повышает эффективность вычислений. Обычно необходимо около 12 кубитов, чтобы разложит на множители число 15, но исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Инсбрука в Австрии нашли способ уменьшить их количество до пяти кубитов, каждый из которых представлен одним атомом.

Новая квантовая система, в которой используются лазерные импульсы для поддержания её в стабильном состоянии за счёт удержания атомов в ионной ловушке, позволит обеспечивать возможность масштабирования, так как можно будет добавлять новые атомы и лазеры, чтобы создать более мощный и быстрый квантовый компьютер, способный разложить на множители значительно большие числа. Это, в свою очередь, создаёт новые риски для таких методов на основе факторного анализа, как шифрование по методу RSA, используемое для защиты кредитных карт, сведений, составляющих государственную тайну и другой конфиденциальной информации.

Новая разработка во многом стала решением задачи, поставленной в 1994 году, когда профессор MТИ Питер Шор предложил квантовый алгоритм для вычисления простых множителей больших чисел с гораздо большей эффективностью, чем классический компьютер.

Пятнадцать это наименьшее число, на котором можно убедительно продемонстрировать возможности алгоритма Шора. Новая система рассчитывает множители с точностью более 99 процентов.

«Мы показали, что алгоритм Шора, самый сложный квантовый алгоритм на сегодняшний день, вполне реализуем, но для этого придётся разработать новые технологии, чтобы сделать большой квантовый компьютер»,  — сказал профессор МТИ Исаак Чжуан

«Это может потребовать колоссальных средств, но теперь это больше инженерная задача, чем вопрос фундаментальной физики», — добавил профессор.

Результаты новой работы учёных опубликованы в пятницу в журнале Science.