代码破解量子算法在硅芯片上运行

2019-02-05 04:05:04

作者:科林巴拉斯(图片来源:科学,乔纳森马修斯/布里斯托大学)(图片来源:乔纳森马修斯/布里斯托大学)量子计算能够破解最常见的数据加密形式之一已在硅片上进行了第一次时间该研究表明,复杂的量子电路可以相对容易地用硅和二氧化硅构建 - 这是通向全面量子计算的重要里程碑十五年前,麻省理工学院的计算机科学家Peter Shor预测,量子计算机甚至可以击败最强大的超级计算机,破解广泛使用的RSA加密算法 RSA依赖于数学不对称性:很容易计算两个大素数相乘的结果,但很难从结果中反向找到并找到两个因子 RSA加密使用两个大素数的乘积来制作公共“密钥”,安全知道只有那些被授权知道用于制作它的因素的人才能解码消息然而,有一种破解代码的方法:通过一次又一次地执行相对基本的计算,计算机可以搜索模式并破坏代码但实际上,这种模式将会如此之大,以至于传统的计算机将花费不可思议的长时间来找到它 Shor预测,量子计算机可以更快地完成它由于量子纠缠,量子计算机喷出的所有数字都是相互关联的,因此只有少数数字暗示了代码破解模式 Shor为未来的量子计算机编写了一种算法,可以让他们快速解码机密资料现在,首次在硅芯片上展示了Shor创意的原理验证版本这款26毫米长的芯片是由英国布里斯托尔大学的Jeremy O'Brien,Jonathan Matthews和Alberto Politi使用标准制造工艺设计和制造的它可以以缩减的形式运行Shor的算法 - 确认3和5乘以形成15.与传统计算机内的硅芯片不同,布里斯托尔团队的芯片使用光而不是电硅晶圆上的透光二氧化硅引导具有缠绕量子特性的光子,这种方法在去年由同一团队首次展示 “我们取得了快速进展,这证明了这种方法的优势,”奥布莱恩说伦敦大学学院的量子物理学家丹布朗没有参与这项研究,他对此表示赞同他曾在2007年开始运行Shor算法的第一个量子电路之一:一个桌面设置,它发送光子在空中传播,而在芯片上则是微小的引导布朗说:“自由空间光学实验看起来很混乱,有许多镜子和镜头用于4或5光子的实验” “想象一下,作为一个贫穷的研究生,必须调整所有镜子”新的芯片可以节省时间,O'Brien说 “这几乎就像将设计压印到芯片上一样简单,它就在那里工作,”他说澳大利亚布里斯班昆士兰大学的量子物理学家安德鲁怀特对缩小量子电路尺寸的进展印象深刻 “缩小电路是非常重要的,布里斯托尔集团向量子界展示了这可以使用经典光子学中成熟的技术来完成,”他说但怀特指出,用于生成单个光子以馈入芯片并在它们出现时检测它们的技术尚不够高效,快速或紧凑虽然新芯片只有26毫米长,但它必须被该设备的整个桌面包围期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.11​​73731关于这些主题的更多信息: