ต้องการสร้างคอมพิวเตอร์ขนาดเท่าสนามฟุตบอล เขาทราบดีว่าแนวคิดนี้อาจขายได้ยาก นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทำงานกันมานานหลายทศวรรษเพื่อเปลี่ยนเครื่องจักรขนาดเท่าห้องในทศวรรษ 1940 และ 1950 ให้เป็นอุปกรณ์ที่พอดีกับโต๊ะ ในมือคุณ และแม้แต่ชิปที่เปิดตัวที่ IBM เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา ภายในเมล็ดพืช เกลือ. ทำไมทุกคนถึงก้าวถอยหลังขนาดมหึมาเช่นนี้?
คำตอบ
อยู่ในสถาปัตยกรรมของเครื่องจักรที่ Hensinger เสนอ แทนที่จะทำการคำนวณด้วย 0 และ 1 แบบคลาสสิก คอมพิวเตอร์ที่เขาและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Sussexในสหราชอาณาจักรหวังว่าจะสร้างขึ้นจะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางควอนตัมของอิตเทอร์เบียมไอออนนับพันล้านตัว พิมพ์เขียว
ของ Hensingerเรียกร้องให้เก็บไอออนเหล่านี้ให้ห่างจากสภาพแวดล้อมด้วยแม่เหล็ก และแยกตัวออกจากกันไปยังโซนปฏิสัมพันธ์ภายในตะแกรงดักจับไมโครประดิษฐ์ขนาดใหญ่ โดยใช้สนามรังสีไมโครเวฟเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของพวกมัน เขากล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้คือคอมพิวเตอร์ที่สามารถคลี่คลาย
“ปัญหาที่ซับซ้อนอย่างยิ่งยวดที่ใช้เวลาหลายพันล้านปีในการแก้ปัญหา แม้แต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด”ความฝันของ Hensinger นั้นยอดเยี่ยมในขอบเขตของมัน แต่เป้าหมายของเขานั้นห่างไกลจากความพิเศษ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมารัฐบาลและองค์กรต่างๆ เช่นIBMและGoogleได้ทุ่มเงินหลายพันล้าน
ไปกับการวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัม ด้วยการลงทุนของพวกเขาและความพยายามของนักวิทยาศาสตร์หลายพันคนทั่วโลก ไม่ใช่เรื่องไร้สาระอีกต่อไปที่จะคิดว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่จะกลายเป็นความจริงในบางที่และในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง มันจะไม่เกิดขึ้นในชั่วข้ามคืนแน่นอน อุปกรณ์ที่ล้ำสมัย
ในปัจจุบันมีไม่กี่โหล ยอมรับว่าจะต้องใช้งานจำนวน “มหาศาล” (และประมาณ 100 ล้านปอนด์) เพื่อขยายต้นแบบปัจจุบันของเขาให้สูงถึงระดับพันล้าน qubit . แต่เขายืนยันว่าการเอาชนะความท้าทายเหล่านี้เป็นเรื่องของ “วิศวกรรม ไม่ใช่ฟิสิกส์” และโดยทั่วไปแล้วอารมณ์ของนักฟิสิกส์ควอนตัมจะลอยตัว
มีเพียงไม่กี่คน
ที่เดิมพันกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลที่จะเกิดขึ้นในช่วง 20 ปีข้างหน้ามีเพียงปัญหาเดียว: เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น มันอาจทำให้อินเทอร์เน็ตหยุดทำงานปัญหาควอนตัม…เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดคอมพิวเตอร์ควอนตัมจึงเป็นภัยคุกคามดังกล่าว ให้พิจารณาระบบการเข้ารหัสที่ป้องกันมิจฉาชีพ
จากการดักฟังรายละเอียดบัตรเครดิตและข้อมูลสำคัญอื่นๆ ที่ส่งผ่านอินเทอร์เน็ต ระบบการเข้ารหัสส่วนใหญ่ในปัจจุบันสร้างขึ้นจาก “ฟังก์ชันประตูกล” ซึ่งเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่แก้ไขได้ง่ายหากคุณมีความรู้บางอย่าง แต่จะยากอย่างมากหากคุณไม่มี
ตัวอย่างหนึ่งคือ RSA ซึ่งเป็นอัลกอริธึมการเข้ารหัสคีย์สาธารณะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยพิจารณาจากปัญหาการแยกตัวประกอบ อัลกอริทึม RSA เริ่มต้นด้วยการเลือกหมายเลขเฉพาะสองตัวโดยการสุ่มและคูณเพื่อให้ได้หมายเลขที่สาม หมายเลขที่สามนี้จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของรหัสสาธารณะ
ที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูล อย่างไรก็ตาม การถอดรหัสข้อมูลเหล่านั้นต้องใช้คีย์ส่วนตัวซึ่งมาจากปัจจัยหลักเอง แต่ไม่เคยพบอัลกอริทึมแบบดั้งเดิมที่มีประสิทธิภาพสำหรับการคำนวณปัจจัยสำคัญเหล่านี้ ดังนั้นหากจำนวนที่ต้องแยกตัวประกอบมีจำนวนมากเพียงพอ มาตรฐาน RSA ปัจจุบัน
มีความยาว 617 หลัก แม้แต่คลัสเตอร์การประมวลผลที่เร็วที่สุดก็ไม่สามารถทำลายการเข้ารหัสได้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีความแตกต่างกัน ในปี 1994 นักคณิตศาสตร์ Peter Shor ได้คิดค้นอัลกอริทึมที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแยกตัวประกอบจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เฮนซิงเกอร์ประเมินว่าเครื่องจักรขนาดเท่าสนามฟุตบอลรุ่นแรกของเขาสามารถแยกตัวประกอบตัวเลข 617 หลักได้ภายใน 110 วัน และอาจใช้เวลาเพียง 10 วันหากอัตราความผิดพลาดของการดำเนินการควอนตัมแต่ละครั้งลดลง ระบบกุญแจสาธารณะทั่วไปอื่นๆ เช่น ระบบที่ใช้การเข้ารหัส
มีความเสี่ยงเช่นเดียวกัน
“[อินเทอร์เน็ต] ปลอดภัยถ้าคุณคิดว่าโจทย์คณิตศาสตร์เหล่านี้ยาก” นักศึกษาปริญญาเอกปีสุดท้ายของมหาวิทยาลัย Bristol สหราชอาณาจักรอธิบาย “ด้วยควอนตัมคอมพิวเตอร์ สิ่งเหล่านี้จะไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป”ในคำพูดของ ความล้มเหลวที่จะเกิดขึ้นของวิธีการ
เข้ารหัสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายถือเป็น “ช่วงเวลาควอนตัม Y2K” ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นภายหลังจากข้อผิดพลาดที่เมื่อ 20 ปีที่แล้ว ปล่อยให้ผู้เชี่ยวชาญพยายามแก้ไขระบบและรหัสคอมพิวเตอร์ที่ไม่สามารถจัดการกับวันที่เกิน ปี 2542 ศักยภาพของการหยุดชะงักนั้นคล้ายคลึงกันอย่างแน่นอน
เมื่อถามถึงตัวอย่างขององค์กรที่จะได้รับผลกระทบหากการเข้ารหัสคีย์สาธารณะไม่ปลอดภัยอย่างกะทันหันหัวหน้างานระดับปริญญาเอกของ ที่สถาบันข้อมูลควอน ตัมของบริสตอล เขย่ารายชื่อที่มีธนาคาร บริษัทโทรคมนาคม และผู้ให้บริการด้านสุขภาพ โรงไฟฟ้า การขนส่ง
สิ่งอำนวยความสะดวกและระบบโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญอื่นๆ นักฟิสิกส์ที่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งออสเตรียในกรุงเวียนนาเห็นด้วย “ผู้ต้องสงสัยทั่วไป ตั้งแต่เรื่องสุขภาพไปจนถึงรัฐบาลและกองทัพ เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของภูเขาน้ำแข็ง” เขาเตือนมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งระหว่างโมเมนต์ควอนตัม
กับลูกพี่ลูกน้องแบบคลาสสิก ในขณะที่บั๊กดั้งเดิมได้รับการแปลตามเวลาท้องถิ่นอย่างดี เวอร์ชันควอนตัมนั้นคลุมเครือกว่าอย่างเหมาะสม “มันค่อนข้างน่ารำคาญ เพราะสำหรับ Y2K มันค่อนข้างชัดเจนว่าในวันที่ 31 ธันวาคม 1999 คุณจะมีปัญหาในไม่กี่วินาที” Erven กล่าว “สิ่งนี้แพร่กระจายอย่างคลุมเครือ
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา”
credit: worldofwarcraftblogs.com Dialogues2004.com KilledTheJoneses.com 1000hillscc.com trtwitter.com bajoecolodge.com SnebLoggers.com withoutprescription-cialis-generic.com DailyComfortChallenge.com umweltakademie-blog.com combloglovin.com
