. kvantarvutuse tõus ja selle mõjud praegused krüpteerimisstandardid on hästi teada. Aga miks just kvantarvutid peaksid krüptimise murdmisel olema eriti osavad? Vastus on vinge matemaatiline žongleerimine Shor algoritm. Küsimus, mis endiselt jääb, on järgmine: mida see algoritm teeb, mis paneb kvantarvutid krüpteerimist palju paremini murdma? sisse seda videot, YouTuber minutifüüsika selgitab seda oma traditsioonilises tahvli multifilmi stiilis.
"Kvantarvutus võib muuta krüpteeritud andmetele juurdepääsu ülilihtsaks – näiteks valgusmõõgaga, mida saate kasutada mis tahes luku või barjääri läbimiseks, olenemata sellest, kui tugev see on," ütleb minutifüüsika. "Shori algoritm on see valgusmõõk."
Video kohaselt töötab Shori algoritm arusaamal, et mis tahes arvupaari korral saavutab ühe neist korrutamine lõpuks teise arvu teguri pluss või miinus 1. Seega arvate esimese arvu ja arvutate selle välja, liites ja lahutades 1, kuni jõuate teise numbrini. See avaks krüptimise (täpsemalt RSA siin, kuid see töötab mõnda muud tüüpi), sest siis oleks meil mõlemad tegurid.
Üks põhjus, miks see näiliselt lihtne protsess tugineb võimsate kvantarvutite arendamisele, on see, et õige võimsuse leidmine esimese arvu korrutamiseks teise arvu (N) ± 1 teguri leidmiseks nõuab tohutult palju katseid. Krüpteerimisvõti on üsna pikk arv ja seega võib võimsus olla 1 kuni miljonite. Kuid toore jõud ei ole põhjus, miks kvantarvutid siin nii hästi töötavad.
Superpositsioonide supervõimed
Lühidalt, tänu kvantsuperpositsioneerimisele suudab kvantarvuti arvutada ühe sisendi jaoks palju vastuseid. Kuid video ütleb, et saate korraga ainult ühe vastuse väljundi, millele on lisatud tõenäosused. Selle probleemi lahendamiseks on arvutus seadistatud nii, et valed vastused segavad üksteist, nii et tõenäoliselt väljastatakse ainult õige vastus (või vähemalt hea oletus). See arvutus, mis keskendub õige võimsuse leidmisele p, on Shori algoritm.
See kõik on äärmiselt matemaatiline, kaasates abi Eukleidese algoritm, samuti kvant-Fourier' teisendus, mis muudab rea superpositsioonide superpositsioone siinuslaineteks, mis kas konstruktiivselt (üksteist lisavad) või destruktiivselt segavad – st üksteist tühistavad. Videos öeldakse, et sisuliselt saate selle niimoodi seadistada, et ainult 1/p on salvestatud, kõik muud vastused on vaidlusest hävitavalt segatud. Kui olete seal, peate selle leidmiseks jalutama pargis p, mis muudab kahe krüpteerimisteguri leidmise palju lihtsamaks. Vaadake kogu videot, et näha rohkem üksikasju ja tunda end pisut targemana.
Muide, Peter Shor on endiselt jõudsalt, ja kui teid huvitab sügav sukeldumine selle kohta, kuidas ta Interneti lõhkus, siis siin on veel üks video, kus mees ise selgitab, kuidas ta sellest aru sai tema samanimeline meistriteos.
