La ظهور محاسبات کوانتومی و آن پیامدهای استانداردهای رمزگذاری فعلی به خوبی شناخته شده است. اما چرا دقیقاً کامپیوترهای کوانتومی باید در شکستن رمزگذاری مهارت خاصی داشته باشند؟ پاسخ کمی شعبده بازی ریاضی به نام است الگوریتم شور را. سوالی که هنوز باقی می ماند این است: این الگوریتم چه کاری انجام می دهد که باعث می شود کامپیوترهای کوانتومی در شکستن رمزگذاری بسیار بهتر عمل کنند؟ که در این ویدئو، یوتیوب فیزیک دقیقه آن را به سبک کارتونی سنتی تخته سفید خود توضیح می دهد.
minutephysics می‌گوید: «محاسبات کوانتومی این پتانسیل را دارد که دسترسی به داده‌های رمزگذاری‌شده را فوق‌العاده آسان کند - مانند داشتن یک شمشیر نوری که می‌توانید از آن برای بریدن از هر قفل یا مانعی، مهم نیست که چقدر قوی است، استفاده کنید. "الگوریتم شور همان شمشیر نوری است."
طبق این ویدیو، الگوریتم Shor با درک این موضوع کار می کند که برای هر جفت اعداد، در نهایت ضرب یکی از آنها در خودش به ضریب عدد دیگر به اضافه یا منهای 1 می رسد. بنابراین شما اولین عدد را حدس زده و آن را فاکتور می کنید. 1 را جمع و تفریق کنید تا به عدد دوم برسید. این قفل رمزگذاری را باز می کند (به ویژه RSA در اینجا، اما کار می کند برخی از انواع دیگر) زیرا در این صورت هر دو عامل را خواهیم داشت.
یکی از دلایلی که چرا این فرآیند به ظاهر ساده بر توسعه کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند متکی است، این است که یافتن توان صحیح برای ضرب عدد اول در به منظور یافتن ضریب عدد دوم (N) ± 1، به تلاش های بسیار زیادی نیاز دارد. کلید رمزگذاری عدد بسیار طولانی است و بنابراین قدرت آن می تواند از 1 تا میلیون ها باشد. اما نیروی بی رحم دلیل این نیست که کامپیوترهای کوانتومی در اینجا به خوبی کار می کنند.
ابرقدرت های ابرپوزیشن ها
به طور خلاصه، به لطف برهم نهی کوانتومی، یک کامپیوتر کوانتومی می تواند پاسخ های زیادی را برای یک ورودی واحد محاسبه کند. با این حال، ویدیو می گوید که شما فقط یک خروجی پاسخ در هر زمان دریافت می کنید، با احتمالات ضمیمه شده است. برای حل آن مشکل، محاسبات به گونه‌ای تنظیم می‌شود که پاسخ‌های اشتباه با یکدیگر تداخل داشته باشند تا تنها پاسخ صحیح (یا حداقل یک حدس خوب) احتمالاً خروجی باشد. آن محاسبه، که بر یافتن قدرت مناسب تمرکز دارد p، الگوریتم شور است.
این همه بسیار ریاضی است، شامل کمک از الگوریتم اقلیدسو همچنین تبدیل فوریه کوانتومی که مجموعه ای از برهم نهی ها را به امواج سینوسی تبدیل می کند که یا به طور سازنده (به یکدیگر اضافه می کنند) یا به طور مخرب تداخل می کنند - یعنی یکدیگر را خنثی می کنند. این ویدیو می گوید که اساساً می توانید آن را طوری تنظیم کنید که فقط 1/p ذخیره می شود، با تمام پاسخ های دیگر که به طور مخربی خارج از بحث تداخل دارند. وقتی آنجا هستید، باید در پارک قدم بزنید تا پیدا کنید p، که یافتن دو عامل رمزگذاری را بسیار ساده تر می کند. برای جزئیات بیشتر ویدیو را تماشا کنید و شاید کمی باهوش تر شوید.
به هر حال، پیتر شور است هنوز پر رونق، و اگر علاقه مند هستید در مورد اینکه چگونه او اینترنت را شکسته است غواصی کنید، در اینجا ویدیو دیگری وجود دارد که در آن خود مرد توضیح می دهد که چگونه متوجه شده است شاهکار همنام او
