Istraživači Instituta za tehnologiju u Masačusetsu (MIT) su napravili prvi skalarni kvantni računar koji bi, zbog mogućnosti da rastavlja na faktore veoma velike brojeve, mogao moderne kriptografske algoritme da pošalje u zaborav.

U radu objavljenom u časopisu Sajens (eng. Science), istraživači sa MIT-a i austrijskog Univerziteta u Inzbruku su objasnili način rada kvantnog računara koji se pokreće sa pet atoma u jonskoj klopci.

Problem razbijanja kriptografskih algoritama savremenim metodama je izložen 2009. godine, kada su istraživači, sa ciljem pronalaženja primarnih delilaca brojeva sa 232 cifre, morali da koriste stotine računara bez prekida u radu. Kvantni računari, sa druge strane, teoretski bi mogli da izvrše ovaj zadatak u vremenskom periodu koji je dovoljno kratak da bi zadatak bio obradiv.

„Mogao bi koštati ogromne svote novca da se konstruiše – nećete, u skorije vreme, sastaviti kvantni računar i staviti ga na svoj radni sto – ali je sada to inženjerski poduhvat, a ne pitanje osnovne fizike”, rekao je Isak Čuang sa MIT-a, član tima koji konstruiše ovaj novi uređaj. „U narednim generacijama, predviđamo da će biti skalaran čim aparat bude mogao da uhvati više atoma, a laserski zraci budu mogli da kontrolišu puls. Ne vidimo fizički razlog zašto ovo ne bi bilo moguće”, dodaje Čuang.

Današnji računari koriste tradicionalne bitove koji mogu da predstavljaju vrednosti 0 ili 1. Uz ovo ograničenje, konvencionalni računari mogu samo da povećaju broj tranzistora da bi postigli veći broj nula i jedinica. Koristeći pet bitova, primera radi, kao što je slučaj kod ovog modela kvantnog računara, znači dva na peti stepen, tj. da pet bitova može da proizvede 32 različita informativna stanja.

Kvantni računari, međutim, koriste alternative za bit pod nazivom „kubit” koji može imati višestruke binarne vrednosti istovremeno. Tamo gde tradicionalni računari spajaju bitove 0 i 1 da bi dobili vrednosti kao što su: 01, 11, 00, itd, kubit u kvantnom računaru može da ima superpoziciju: 00-11, 10+00 ili 11+00.

Dakle, koristeći pet kubita bi značilo pet na peti stepen, ili 3,125 mogućih stanja, a teoretski i mnogo više. Sa kvantnim računarom od svega pet kubita, istraživači sa MIT-a  su uspešno pronašli primarne delioce za broj 15. Iako deluje beznačajno budući da konvencionalni računari mogu bez teškoća da reše isti problem, radi se o implementaciji Šorovog algoritma na kvantnom računaru koja bi teoretski mogla da razbije kriptografski algoritam RSA koji se danas smatra veoma snažnim.

„Dokazali smo da je Šorov algoritam, najkompleksniji poznati kvantni algoritam današnjice, ostvariv tako da sve što treba da uradite je da odete u laboratoriju, primenite još tehnologije i napravite veći kvantni računar”, kaže Čuang.

Dizajn ovog računara je prvi svoje vrste koji omogućava računanje primarnih delilaca proširivanjem i povećanjem broja kubita. Budući da se današnja kriptografija – koju koriste institucije od kritičnog značaja poput banki i službi državne bezbednosti – oslanja na problem računanja primarnog delioca u vremenski prihvatljivom roku (primera radi, snažni kriptografski algoritmi koji koriste dovoljno velike brojeve zahtevaju godine, ako ne i decenije, da bi se pronašao primarni delilac koristeći postojeću tehnologiju), proširena verzija kvantnog računara sa MIT-a bi mogla modernu kriptografiju da učini neupotrebljivom.