研究人員研制成功首個可進(jìn)行因式分解的量子處理器
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員設(shè)計和制造了一個量子處理器,可成功地將合數(shù)15分解成3和5的乘積。雖然這只是一個最基本的質(zhì)因數(shù)分解運(yùn)算,但這項(xiàng)突破是研制可進(jìn)行更復(fù)雜因式分解運(yùn)算的量子計算機(jī)道路上的一個里程碑,對于數(shù)字加密和網(wǎng)絡(luò)安全具有重要意義。研究結(jié)果提前發(fā)表于《自然·物理》雜志網(wǎng)絡(luò)版。
“15雖是一個小數(shù)字,但重要的是,我們已經(jīng)證明,我們可以在一個固態(tài)量子處理器上運(yùn)行彼得·肖爾提出的質(zhì)因數(shù)分解算法。這是此前從未進(jìn)行過的!論文的第一作者埃里克·盧塞羅說。他目前是IBM公司實(shí)驗(yàn)性量子計算的博士后研究員,這項(xiàng)研究是他在加州大學(xué)圣巴巴拉分校攻讀物理學(xué)博士時進(jìn)行的。 盧塞羅是出于實(shí)際應(yīng)用的目的開展這項(xiàng)研究的。他解釋說,大數(shù)的因式分解是網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的核心,比如最常見的RSA加密算法,其目前公開的最大密鑰包含超過600個十進(jìn)制數(shù)字,如果利用經(jīng)典計算機(jī)和最知名的經(jīng)典算法,對這個密鑰進(jìn)行因式分解需要花費(fèi)的時間可能比宇宙的年齡還要長。而數(shù)學(xué)家彼得·肖爾于1994年構(gòu)造了大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解算法,證明利用量子計算機(jī)能夠在多項(xiàng)式時間內(nèi)對大數(shù)進(jìn)行分解,從而從根本上動搖了當(dāng)代密鑰的安全基礎(chǔ)。 因此,如果量子計算使得RSA加密不再安全,那用什么來取代它呢?答案是量子密碼。盧塞羅說:“量子密碼不僅更難以被破譯,而且如果有人試圖盜取信息,它就會改變系統(tǒng),使發(fā)送方和接收方都能夠察覺! |