محققان دانشگاه کوئینزلند جزء یک تیم بین‌المللی از دانشمندان هستند که برای اولین بار یک محاسبه کوانتومی را اجرا کردند؛ این کار یک گام اصلی به سوی ساختن اولین رایانه‌های کوانتومی است.
اجرای اولین محاسبه کوانتومی
محققان دانشگاه کوئینزلند جزء یک تیم بین‌المللی از دانشمندان هستند که برای اولین بار یک محاسبه کوانتومی را اجرا کردند؛ این کار یک گام اصلی به سوی ساختن اولین رایانه‌های کوانتومی است.
پروفسور اندرو وایت از مرکز فناوری رایانه کوانتومی دانشگاه کوئینزلند همراه با همکارانش از دانشگاه تورنتو کانادا توانستند با استفاده از دستکاری مکانیک کوانتومی فوتون‌های گیرافتاده (ذرات بنیادی نور)، عامل‌های اول عدد ۱۵ را محاسبه کنند.
وایت می‌گوید: «اعداد اول اعدادی هستند که تنها بر یک و خودشان قابل تقسیم هستند، بنابراین عامل‌های اول ۱۵، سه و پنج هستند. با وجودی که پاسخ این سوال را می‌توان از طریق سوال کردن از یک کودک هشت ساله خیلی سریع‌تر به دست آورد، اما با بزرگ شدن اعداد، این مساله سخت‌تر و سخت‌تر می‌شود».
او می‌افزاید: «چیزی که برای مغز شما سخت است، برای رایانه‌های معمول نیز مشکل است. این مساله فقط مورد علاقه ریاضی‌دانان محض نیست: سختی محاسباتی عامل‌یابی اعداد بزرگ پایه سیستم‌های رمزنگاری را تشکیل می‌دهد که به طور وسیعی در اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند».
بن لانیون دانشجوی دکترای دانشگاه کوئینزلند و نویسنده اول مقاله مربوط به این پژوهش می‌گوید محاسبه عامل‌های اول عدد ۱۵ گامی حیاتی در مسیر محاسبه اعداد بسیار بزرگ‌تر است؛ این محاسبات می‌توانند برای شکستن کدهای رمزی که با استفاده از رایانه‌های معمول امکان شکستن آنها وجود ندارد، مورد استفاده قرار بگیرند.
لانیون می‌افزاید: «هدف ما شکستن این کدها نیست، بلکه می‌خواهیم نشان دهیم که این کدها قابل شکستن هستند و دانشمندان را ترغیب کنیم که به سمت سیستم‌های امن‌تر حرکت کنند. این کدها مبنای بسیاری از بانکداری‌ها و سیستم‌های امنیتی رایانه‌ها را تشکیل می‌دهند و در چگونگی نگهداری ایمن اطلاعات در آینده کاربرد دارند».
پروفسور وایت می‌گوید در هر رایانه یک مساله باید به قطعات قابل کنترل شکسته شوند. او می‌افزاید: «رایانه‌های قدیمی از سیستم‌های دو سطحی (اعداد باینری) استفاده می‌کنند، در حالی که رایانه‌های کوانتومی از سیستم‌های دو سطحی مکانیک کوانتومی به نام کیوبیت بهره می‌برند. یک کیوبیت همانند سکه‌ای است که پشت و رو دارد، اما علاوه بر این دو حالت، می‌تواند همزمان به صورت پشت و رو و یا هر حالت بینابینی قرار بگیرد. این امر برای بیت‌های معمول غیرممکن است، اما یک کیوبیت می‌تواند در دو حالت، دو کیوبیت در چهار حالت، سه کیوبیت در هشت حالت، و… قرار بگیرند. اندازه حافظه کوانتومی به صورت نمایی با تعداد کیوبیت‌ها افزایش می یابد».
این تحقیق در مجله Physical Review Letters منتشر می‌شود.
