量子コンピューティングの台頭 とその 意義 現在の暗号化標準はよく知られています。 しかし、なぜ量子コンピューターが特に暗号解読に長けている必要があるのでしょうか? 答えは、と呼ばれる気の利いた数学的ジャグリングです。 ショアのアルゴリズム. まだ残っている問題は次のとおりです。量子コンピューターが暗号を解読するのにこれほど優れているのは、このアルゴリズムが何をしているのかということです。 の 動画、YouTubeユーザー 微細物理学 彼の伝統的なホワイトボードの漫画のスタイルでそれを説明します。
「量子計算は、暗号化されたデータへのアクセスを非常に簡単にする可能性を秘めています。たとえば、ライトセーバーを使用して、どんなに強力であっても、ロックやバリアを切り裂くことができます」と、ミニッツフィジックスは言います。 「ショールのアルゴリズムはあのライトセーバーです。」
ビデオによると、Shor のアルゴリズムは、数値の任意のペアについて、そのうちの 1 つをそれ自体で乗算すると、最終的に他の数値プラスまたはマイナス 1 の因数に達するという理解に基づいて機能します。したがって、最初の数値を推測して因数分解しますXNUMX 番目の数値に到達するまで、XNUMX を加算および減算します。 それは暗号化のロックを解除します（具体的にはここではRSAですが、 いくつかの他のタイプ) 両方の要因があるためです。
この一見単純なプロセスが強力な量子コンピューターの開発に依存している理由の 1 つは、1 番目の数 (N) ± XNUMX の因数を見つけるために、最初の数に掛ける正しい累乗を見つけるのに膨大な回数の試行が必要だからです。 暗号化キーは非常に長い数であるため、べき乗は XNUMX から数百万の範囲になります。 しかし、ここで量子コンピューターがうまく機能するのは、ブルート フォースが原因ではありません。
重ね合わせの超能力
簡単に言えば、量子重ね合わせのおかげで、量子コンピューターは単一の入力に対して多くの答えを計算できます。 ただし、ビデオでは、一度に XNUMX つの回答出力しか得られず、確率が付加されていることが示されています。 その問題を解決するために、間違った答えが互いに干渉するように計算を設定し、正しい答え (または少なくとも良い推測) だけが出力される可能性があります。 その計算は、適切な電力を見つけることに焦点を当てています p、ショアのアルゴリズムです。
それはすべて非常に数学的であり、 ユークリッドのアルゴリズム、および重ね合わせの一連の重ね合わせを正弦波に変換する量子フーリエ変換と同様に、建設的 (互いに追加) または破壊的に干渉します。つまり、互いに打ち消し合います。 ビデオは、基本的に、1/p 保存され、他のすべての回答は競合から破壊的に干渉されます。 そこに着いたら、公園を散歩して見つけます p、これにより、XNUMX つの暗号化要素を簡単に見つけることができます。 詳細については、ビデオ全体をご覧ください。
ちなみにピーター・ショーは まだ繁栄している、彼がどのようにインターネットを破壊したかについて詳しく知りたい場合は、別のビデオで彼自身が 彼がどのように考え出したかを説明します 彼の名作。
