2001-12-25 06:27:55

В среду исследователи IBM сообщили об очередном достижении в области квантовых вычислений: они научили компьютер выполнять «самую сложную на сегодняшний день квантовую операцию».
Технические подробности этого научного достижения опубликованы в журнале Nature. Было продемонстрировано выполнение квантовым компьютером так называемого алгоритма Шора — способа разложения чисел на множители, предложенного в 1994 году научным сотрудником AT&T Питером Шором (Peter Shor).

В последние годы этот алгоритм и обещаемая им возможность вскрывать шифры с многоразрядными ключами вызвали повышенный интерес к квантовым вычислениям. Вычисления, основанные на квантовой механике и использующие спин электрона или атомного ядра, рассматриваются как один из нескольких способов дальнейшей миниатюризации микросхем. Кроме криптографии, они могут применяться для добычи данных, то есть поиска определенной информации в крупных базах данных.

IBM построила новый квантовый компьютер на основе семи атомов, которые в силу своих физических свойств могут выполнять одновременно функции процессора и памяти. До сих пор наиболее мощный квантовый компьютер IBM строился на базе пяти атомов. В процессе демонстрации компьютер выполнил алгоритм Шора, разложив число 15 на множители 3 и 5. «Несмотря на тривиальность этой задачи, для ее решения требуется беспрецедентный контроль в процессе работы наиболее сложного на сегодняшний день квантового компьютера», — отметил менеджер отдела информационной физики IBM Research Нэбил Эймер (Nabil Amer).

Джон Прескилл (John Preskill), профессор теоретической физики и директор Института квантовой информатики при компании CalTech (Пасадена, штат Калифорния), подчеркнул, что данный эксперимент продвинул квантовую вычислительную технику на шаг вперед, позволив выявить характер возможных ошибок. «Сложность создания мощных квантовых компьютеров отчасти связана с тем, что они в большой степени подвержены ошибкам, — пояснил Прескилл. — Чтобы дать квантовым вычислениям путевку в жизнь, мы должны понять характер этих ошибок».

Представление о потенциале квантовых компьютеров дает следующая информация: по словам Прескилла, самым быстродействующим из современных компьютеров — суперкомпьютерам — требуется около месяца, чтобы разложить на простые множители число из 130 цифр, а разложение числа из 200 цифр — вообще непосильная для них задача. Квантовому же компьютеру она по плечу, но для этого он должен содержать тысячи квантовых разрядов, или атомов, а не семь, как компьютер IBM, который пока справляется только с двухзначными числами.

Эймер не смог ответить на вопрос, когда может начаться коммерческое использование квантовых компьютеров.

ZDNet