Skip to main content

Quantum algorithms and the foundations of quantum computation

Article Category

Article available in the folowing languages:

Łamanie kodów przy pomocy atomów

Komputeryzacja kwantowa jest w powijakach, ale dzięki inicjatywom europejskim, zaczyna rozwijać się bardzo szybko. W ramach projektu QAQC starano się, by w najbliższej przyszłości umożliwić wszystkim odniesienie korzyści z komputerowych kreacji kwantowych.

Gospodarka cyfrowa

Komputeryzacja kwantowa przyrzeka zrewolucjonizowanie obecnie znanej postaci komputeryzacji. Inaczej niż w standardowym komputerze znajdującym się w domach i biurach, komputer kwantowy pracuje w oparciu o właściwości cząstek atomowych. Dane są więc zapisywane i wykorzystywane przy użyciu subatomowych cząsteczek zamiast krzemu. Właściwości kwantowe mogą być wykorzystywane do przedstawiania danych i realizowania operacji na danych, takich jak rozkłady na czynniki. Superkomputer potrzebowałby miliardów lat, by znaleźć czynniki składowe lub czynniki pierwsze liczby o 400 cyfrach. Naukowcy uważają, że komputer kwantowy dokona tego w ciągu zaledwie kilku minut. Innym, ważnym zadaniem dla komputera kwantowego może być wyszukiwanie. Funkcja wyszukiwania wykorzystuje algorytm kwantowy, czyli zasadę określającą jak rozwiązać problem, by przeszukać nieposortowaną bazę danych dużo szybciej niż jest to realizowane w klasycznych odpowiednikach. Na większą skalę, zarówno rozkład na czynniki pierwsze, jak też związane z tym zasady matematyczne dotyczące tzw. logarytmów, mogą być wykorzystane do enkrypcji, czyli kodowania i łamania kodów. Komputery kwantowe będą wykorzystywane do rozkładu na czynniki wszędzie tam, gdzie tradycyjne komputery nie mogą sobie z tym poradzić, toteż obecne enkrypcje danych stosowane do ochrony systemów nie będą bezpieczne. W ramach projektu QAQC zamierzano przebadać aplikacje komputerów kwantowych, które nie są związane z czynnikami oraz wyszukiwaniem. Naukowcy usiłują także odpowiedzieć na pytanie, jakich problemów nie można będzie rozwiązywać przy pomocy komputera kwantowego, nawet jeśli będzie on dostępny. Pod mikroskop fizyki i matematyki wzięte zostaną także dalsze tajemnice stanów kwantowych. Rezultaty dotąd uzyskane są bardzo zachęcające. Opracowano nowe algorytmy oraz zarys nowej metody do poznawania właściwości algorytmów. Ponadto, dokonano przełomu w dziedzinie kombinatoryki, gałęzi matematyki służącej do znajdowania największych, najmniejszych lub optymalnych obiektów, co wciąż jest zadaniem zbyt dużym dla standardowego komputera. Rezultaty uzyskane w projekcie QAQC wniosą wkład w niezbadane dotąd rejony, takie jak nowy, globalny system nawigacji o niespotykanym dotąd stopniu precyzji, a także projektowanie leków z dokładnością do ostatniego atomu. Rozpoznanie układów z wysoce kompleksowymi danymi może dużo lepiej zabezpieczyć przekazy pieniężne. W każdym bądź razie, komputer kwantowy wpływać będzie na każdą dziedzinę naszego życia, niezależnie od naszej świadomości.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania