Создана первая масштабируемая реализация квантового алгоритма

Питер Шор
Питер Шор

Физики из Массачусетского технологического института в США и Инсбрукского университета в Австрии создали квантовый компьютер, который впервые допускает масштабирование при реализации квантового алгоритма Питера Шора. Исследование ученых опубликовано в журнале Science.

Ученые спроектировали и построили квантовый компьютер из пяти атомов и ионной ловушки. Для выполнения алгоритма Шора вычислительная машина использует лазерные импульсы, направленные на каждый атом. Это позволяет решить задачу разложения числа 15 на множители (3 и 5).

Система допускает масштабирование, поскольку спроектирована таким образом, что добавление в нее большего количества атомов и лазеров позволяет создать более быстродействующий квантовый компьютер, способный разложить при помощи алгоритма Шора на множители большее натуральное число.

Каждый кубит в новом квантовом устройстве отвечает атому, каждый из которых находится в наложении двух квантовых состояний. Лазерные импульсы играют роль логических переключателей. Операции проводятся с четырьмя атомами, а извлекаются и интерпретируются при помощи пятого атома.

Физики сумели сохранить квантовую систему в стабильном состоянии. Этого удалось добиться при помощи ионной ловушки, в которую были помещены ионы (заряженные частицы — атомы с меньшим числом электронов). Квантовое состояние частиц менялось при помощи электрического поля.

Первая реализация алгоритма Шора (при помощи которой на простые множители было разложено число 15) создана в 2001 году и использовала одну молекулу. В 2012 году алгоритм Шора был реализован при помощи трех кубитов. Работа ученых основана на первой реализации алгоритма.

Алгоритм, получивший свое название в честь Питера Шора, предлагает разложение натурального числа на простые множители. Выбор числа 15 обусловлен тем, что оно является наименьшим нечетным составным числом, не представимым в виде простого (это связано с ограничениями алгоритма).

Использование алгоритма Шора важно для задач квантовой криптографии. Разложение натуральных чисел на множители используется при считывании информации с банковских пластиковых карточек и других конфиденциальных операциях. Разработка способа дешифровки может обезоружить системы защиты.

Обсудить
Протесты сторонников «Братьев-мусульман»«Я не думаю, что мы застали конец эпохи диктаторов»
Ведущий американский востоковед об исламе, терроре и роли США на Ближнем Востоке
TEHRAN, Nov. 19, 2015 (Xinhua) -- Iranian engineers work at the South Pars gas field at the southern Iranian port of Assalouyeh, Iran, Nov. 19, 2015. The South Pars/North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. The South Pars or North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. It is one of the world's largest gas fields, shared between Iran and Qatar. (Xinhua/Ahmad Halabisaz) (Credit Image: Global Look Press via ZUMA Press)
Photographer: © Ahmad HalabisazПризрачная угроза
Сможет ли иранский газ бросить вызов интересам России?
С братским приветом
В убийстве Ким Чен Нама официально обвинили Пхеньян
Желтую расу — в лагеря
Жизнь японцев, интернированных в США во время войны
«Макконахи должен петь в кино чаще»
Кто собрал в мультмюзикле «Зверопой» сборную поющих звезд и при чем здесь Blur
Под музыку Стравинского
На сцене Александринского театра показали оперу-ораторию «Царь Эдип»
Битти или не быть
Что интересного было на церемонии вручения «Оскаров»
Обладатели премии «Оскар-2017»
Лучшим фильмом стал «Лунный свет»
«Тем, кто себя не любит, не помогут диеты и тренировки»
Фитнес-модель из Австралии — о долгом пути к красоте и здоровью
Фантастическая четверка
Люди со сверхъестественными способностями помогут ученым победить болезни
«Местные со мной два года не здоровались»
История программистки из Москвы, переехавшей в итальянские Альпы
Мимимиметр сломался
Азиатский бум на умилительных собак пришел в Instagram
Могу Q5, могу не Q5
Чем на самом деле отличается новая Audi Q5 от старой: первый тест-драйв
Все, что нужно знать о бигфутах
Большие колеса, большие моторы и большое веселье: 8 фактов о бигфутах
Феерические внедорожники-концепты из 80-х
Самые яркие экспериментальные внедорожники самой яркой эпохи
Самые крутые и самые ужасные машины доставки
Сосиски и орехи – машины, которые используют пиццерии, закусочные и не только
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды