Szyfrowanie i odszyfrowanie komputerów kwantowych, czyli sposoby działania qubitów

Kod szyfrujący znany pod skrótem RSA można odszyfrować za pośrednictwem faktor dwóch iloczynów liczbowych. Czyli innymi słowy. Każda liczba pierwsza może posiadać dosłownie setki cyfr, które posłużą do stworzenia klucza niezbędnego do rozwiązywania problemu. Klucze bywają nierozwiązywalne do momentu poznania odpowiedzi na problem. Jeden ze znanych informatyków pracujących na MIT stworzył nowatorski program, który miał posłużyć do obliczania liczb pierwszych. Wybitny matematyk opracował algorytm, który miał być w stanie złamać liczby pierwsze niezależnie od ich wartości.

Innymi słowy, w teorii taki algorytm mógłby posłużyć do zhakowania dosłownie wszystkiego. Przy odpowiednio dużej liczbie qubitów przed algorytmem tego sprzętu nie mógłby uchronić się żaden plik osobisty lub nawet odpowiednio zabezpieczone konto bankowe. W 2001 roku powstał komputer kwantowy, który miał łącznie 7 qubitów. Qubity umieszczone w tym sprzęcie były sprzężonymi jądrami atomowymi, które można było kontrolować za pośrednictwem impulsów generowanych poprzez częstotliwości radiowe.

Stworzenie jednego z pierwszych komputerów kwantowych działających w oparciu o qubity nie należało do najlepszych rozwiązań

Szybko okazało się, że taki komputer kwantowy nie stanowił w rzeczywistości najlepszego rozwiązania. Do naukowców szybko dotarła informacja dotycząca tego, że takiego sprzętu nie będą w stanie rozbudować. W ten sposób zamknęli sobie pole do popisu i nie mogli dalej rozwijać tej technologii. Chociaż nie wykonali na komputerze z siedmioma qubitami zbyt zaawansowanych wyliczeń, był to pierwszy krok naprzód w technologii kwantowej. Uruchomili na tym sprzęcie algorytm Shora, którym podzielili liczbę 15 na 3 i 5. Chociaż taki pokaz nie miał żadnego istotnego zastosowania, w ten sposób udowodnili, że taki algorytm w ogóle działa.

W dzisiejszych czasach naukowcy zastanawiają się nad tym, w jaki sposób usprawnić komputery kwantowego do tego stopnia, aby użytkowo przewyższały obecne superkomputery. Czyli sprzęty komputerowe składające się z ogromnej liczby komponentów. Jednak nawet po tylu latach rozwój tej technologii pozostaje trudny. Ponieważ technologia kwantowa jest niezwykle krucha. Qubity wchodzą w interakcję z otoczeniem i nawet zaawansowane komory chłodzące nie mogą ich przed tym w pełni powstrzymać.