Британские ученые провели квантовые вычисления по алгоритму Шора

Ученые из Бристольского университета (Великобритания) реализовали квантовые вычисления по алгоритму Шора на кремниевой пластине.

Квантовый алгоритм, предложенный Питером Шором пятнадцать лет назад, может использоваться для разложения чисел на простые множители. Практическое значение этой задачи весьма велико, поскольку надежность современных криптографических систем с открытым ключом (к примеру, известного алгоритма Райвеста — Шамира — Адлемана) обеспечивает именно то, что процесс разложения большого числа на простые множители занимает неприемлемо длительное время. Квантовые компьютеры, как ожидается, будут справляться с этой задачей гораздо быстрее.

Первые удачные попытки реализации алгоритма Шора датируются 2007 годом. В тех экспериментах фотоны, служившие кубитами, пересылались в свободном пространстве, что создавало множество неудобств и усложняло эксперимент.

Авторы рассматриваемой работы значительно упростили методику, создав кремниевую пластинку длиной всего 26 мм, покрытую слоем диоксида кремния. Четыре задействованных в эксперименте фотона перемещались по выполненным в верхнем слое волноводам, которые образовывали систему квантовых вентилей. Для подачи фотонов на пластину использовалось оптоволокно, а выходное состояние устройства оценивалось по номеру волновода, в котором регистрировался фотон. В опытах ученые продемонстрировали работу алгоритма на примере числа 15, разложив его на множители 3 и 5.