Создана первая масштабируемая реализация квантового алгоритма

Создана первая масштабируемая реализация квантового алгоритма

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.

Lenta.ru

Похожие новости:
Квантовый алгоритм Шора впервые отмасштабировали
Физики из Массачусетского технологического института и Инсбрукского университета создали квантовый компьютер, допускающий масштабирование при выполнении алгоритма Шора. Статья ученых опубликована в журнале Science.Алгоритм Питера Шора — это квантовый алгоритм разложения чисел на простые множители, то есть факторизации. Суть ..
2016-03-05 1991 0 Научные открытия
1
Бабай приблизился к решению «проблемы тысячелетия»
Математик Ласло Бабай из Чикагского университета в США разработал теоретический алгоритм, позволяющий существенно ускорить сравнение графов друг с другом. Исследование ученого связано с проблемой равенства классов P и NP, являющейся одной из «проблем тысячелетия». Об этом сообщает Nature News.Исследование ученого ..
2015-11-20 3452 0 Научные открытия
0
В Луганске решена одна из задач тысячелетия
Профессор кафедры «Компьютерные системы и сети» Восточноукраинского национального университета имени Владимира Даля Анатолий Плотников предложил и опубликовал в международном научном журнале «Journal of computer science» (8 том, 7 выпуск) вариант решения ранее нерешенной математической задачи «P ..
2012-09-13 2405 0 Научные открытия
-1
Математики открыли новое наибольшее простое число
Математик Кертис Купер из Центрального университета Миссури в городе Уорренсберг открыл новое наибольшее из известных науке простое число. Оно равно 274207281 – 1 и содержит 22 338 618 цифр. Об этом сообщает издание New Scientist.Простым числом называется натуральное число, имеющее только ..
2016-01-20 2107 0 Научные открытия
2
Математики придумали алгоритм поиска источников загрязнения
Французские математики предложили алгоритм, который позволяет выявлять местоположения источников загрязнения по данным о загрязнении конкретных областей. Статья ученых появилась в журнале Inverse Problems. В рамках работы ученые рассмотрели так называемую обратную задачу - достаточно широкий класс ..
2012-06-27 1525 0 Научные открытия
2
Ученые предсказали существование самой легкой формы льда
Ученые из Университета Небраски-Линкольна предсказали существование семнадцатой формы льда с рекордно низкой плотностью. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.Новая форма льда, согласно исследованиям ученых, при обычных условиях представляет собой клатрат s-III — кристаллическое ..
2016-02-14 1552 0 Научные открытия
4
Американские физики реализовали квантовый алгоритм Шора
Американские физики из университета Санта Барбары сделали очередной шаг на пути создания полноценного квантового компьютера - они смогли полноценно реализовать квантовый алгоритм Шора на системе с тремя кубитами. Статья ученых вышла в Nature Physics, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.В ..
2012-08-20 1773 0 Научные открытия
0
Физики разработали настольный рентгеновский лазер
Международный коллектив физиков разработал настольный рентгеновский лазер, который можно применять для биологических, физических и других научных исследований, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Считается, что широкое распространение рентгеновских лазеров в научных лабораториях повлечет за собой микро-революцию ..
2012-06-10 2158 0 Научные открытия
0
Ученые доказали возможность путешествия во времени
Многие из нас зачитывались в детстве Гербертом Уэллсом, а именно его самым известным произведением "Машина времени". Сейчас, когда мы повзрослели, путешествие во времени уже кажется нереальным и невозможным, но так ли это? Если верить физике, то путешествие во времени не опровергаются теорией относительности Энштейна. Следуя из теории, время ..
2011-10-15 5276 6 Научные открытия
1
Ученые доказали, что радиация даже в малых дозах – вредна
В последнее время нас все больше убеждают в том, что радиационный фон существующий на нашей планете – безвреден, но так это? За последние годы радиационный фон сильно вырос и продолжает расти, пик роста составил в середине 20го века, когда велось активное испытание радиационного оружия. ..
2011-10-15 2147 0 Научные открытия
0
Ученые опровергли миф о "пивном животе"
Ученый из Японии Хироцугу Уесима доказал, что потребление пива никак не влияет на появление у мужчин среднего возраста так называемого "пивного живота".Результаты работы были представлены на научной конференции по наркотической и алкогольной зависимости в Нагое.В течение четырех лет (с 2005 по 2008 год) ..
2011-10-15 1925 0 Научные открытия
0
С помощью компьютерной мыши научились управлять живой
Этот эксперимент может помочь тем, кто болен эпилепсией или перенёс инсульт. На белой крысе по имени Эксперимент-47 моделируется ситуация: мозжечок разрушен болезнью, двигательные функции нарушены. Крысе вживляют электрод, который будет передавать импульсы мозга на микрочип. ..
2011-10-15 2168 0 Научные открытия
0
Найден ген, который отличает нас от приматов
За последние 3 миллиона лет, ген SRGAP2, который содержится исключительно в геноме человека был продублирован несколько раз. Данное наблюдение сделала ведущий ученый из Университета Вашингтонав городе Сиэттл, Меган Дэннис. Ученая вместе со своими коллегами смогла доказать, что увеличения количества ..
2011-10-16 2032 0 Научные открытия
0
Ученые узнали, где гнездится жадность и алчность
Вещественное доказательство теории Зигмунда Фрейда о борьбе между бессознательными импульсами и моральными установками внутри личности предоставили на прошлой неделе ученые из университетов Цюриха и Базеля. Их исследование о личной выгоде индивидуума, точнее - тенденции к алчности, и ее взаимодействия с понятиями о справедливости, ..
2011-10-16 3218 0 Научные открытия
0
Бактерии на дне морей образуют энергетический суперорганизм
Ученые доказали, что бактерии, обитающие в слое отложений на дне морей и океанов, образуют "суперорганизм", благодаря чему оказываются способны передавать друг другу энергию питательных веществ на больше расстояния, и полагают, что это открытие может быть использовано для выработки электроэнергии, сообщается ..
2011-10-16 2314 0 Научные открытия
0