A a kvantumszámítás térnyerése és következményei mert a jelenlegi titkosítási szabványok jól ismertek. De miért is kellene a kvantumszámítógépeknek különösen ügyesnek lenniük a titkosítás feltörésében? A válasz egy remek matematikai zsonglőrködés Shor algoritmusa. A kérdés továbbra is a következő: Mit csinál ez az algoritmus, ami miatt a kvantumszámítógépek sokkal jobbak a titkosítás feltörésében? Ban ben ezt a videót, YouTuber percfizika magyarázza el a hagyományos tábla rajzfilm stílusában.
„A kvantumszámításnak megvan a lehetősége arra, hogy szuper-könnyűvé tegye a titkosított adatok elérését – például egy fénykarddal, amellyel átvághat bármilyen záron vagy korláton, bármilyen erős is legyen” – mondja a minutephysics. "Shor algoritmusa a fénykard."
A videó szerint Shor algoritmusa abból indul ki, hogy bármely számpár esetén az egyik számot önmagával megszorozva eléri a másik szám plusz-mínusz 1-es tényezőjét. Így kitalálja az első számot, és faktorozza ki, összeadva és kivonva 1-et, amíg el nem éred a második számot. Ez feloldaná a titkosítást (konkrétan az RSA-t, de működik néhány más típus), mert akkor mindkét tényezővel rendelkeznénk.
Az egyik ok, amiért ez a látszólag egyszerű folyamat nagy teljesítményű kvantumszámítógépek fejlesztésén alapul, az az, hogy az első szám szorzásához szükséges megfelelő hatvány megtalálása a második szám (N) ± 1 tényezőjének megtalálásához óriási próbálkozásokba kerül. A titkosítási kulcs meglehetősen hosszú szám, így a teljesítmény 1-től millióig terjedhet. De nem a nyers erő miatt működnek olyan jól a kvantumszámítógépek itt.
A szuperpozíciók szuperképességei
Röviden, a kvantum-szuperpozíciónak köszönhetően a kvantumszámítógép sok választ képes kiszámítani egyetlen bemenetre. A videó azonban azt mondja, hogy egyszerre csak egy válasz kimenetet kapsz, mellékelt valószínűségekkel. A probléma megoldása érdekében a számítást úgy állítják be, hogy a rossz válaszok zavarják egymást, így valószínűleg csak a helyes válasz (vagy legalábbis jó tipp) kerül kiadásra. Ez a számítás, amely a megfelelő teljesítmény megtalálására összpontosít p, Shor algoritmusa.
Az egész rendkívül matematikai, egy asszisztenssel Euklidész algoritmusa, valamint egy kvantum-Fourier-transzformáció, amely szuperpozíciók szuperpozícióinak sorozatát alakítja szinuszhullámokká, amelyek vagy konstruktívan (egymáshoz hozzáadódnak), vagy destruktívan interferálnak – azaz kioltják egymást. A videóban az szerepel, hogy lényegében úgy lehet rögzíteni, hogy csak 1/p meg van mentve, és az összes többi válasz destruktívan beleavatkozik a vitából. Ha már ott vagy, egy séta a parkban, hogy megtaláld p, ami sokkal könnyebbé teszi a két titkosítási tényező megtalálását. Nézze meg az egész videót további részletekért, és hogy talán okosabbnak érezze magát.
Egyébként Peter Shor az még mindig virágzik, és ha érdekel egy mély merülés arról, hogyan törte fel az internetet, itt van egy másik videó, ahol maga a férfi elmagyarázza, hogyan találta ki névadó remekműve.
