Создан квантовый компьютер для факторизации числа 15

Разложение на простые множители — эта, казалось бы, несложная задача, при увеличении исходного числа быстро становится практически нерешаемой из-за огромной трудоемкости. Теперь, ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбара (UCSB) спроектировали и изготовили квантовый процессор, который способен осуществить факторизацию сложного числа — конкретно, числа 15, на составляющие его простые множители 3 и 5.

Устройство состоит из четырех полупроводниковых фазовых кубитов, пяти микроволновых резонаторов и масштабируемой прототипной системы автоматизированного управления.

«Пятнадцать, это небольшое число, но значимость работы в том, что мы показали возможность выполнения алгоритма факторизации Питера Шора (Peter Shor) на полупроводниковом квантовом процессоре, — отмечает ведущий автор статьи в Nature Physics Эрик Люцеро (Erik Lucero), — Повторив эксперимент 150 тыс. раз мы получили правильный результат от квантового процессора почти в половине случаев». Это соответствует лучшим теоретическим прогнозам для алгоритма Шора — 50% случаев.

Общая концепция, использовавшаяся при разложении, остается неизменной при переходе к действительно большим числам, требуется лишь масштабировать процессор. Это непростая задача, но, по крайней мере, разработка UCSB отчетливо определяет путь будущих исследований. Далее, ученые рассчитывают добиться увеличения периода когерентности и перейти от девяти квантовых элементов к сотням, а затем, тысячам.

Итогом работ может стать повышенная надежность алгоритмов кибербезопасности. Квантовый компьютер сможет осуществлять факторизацию простых чисел, таких как наибольшее известное из них — 600-значное, опубликованное RCA Laboratory, на 15 порядков быстрее, чем классические компьютеры, которым для этого не хватит всего времени существования Вселенной.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365