Przedstawiciele National Tsing Hua University wykorzystali coś, co określamy mianem algorytmu faktoryzacji Shora. Z jego udziałem byli w stanie doprowadzić do przeprowadzenia rozkładu na czynniki pierwsze. Wszystko to z wykorzystaniem miniaturowego komputera kwantowego. Kulisy przeprowadzonych eksperymentów zaprezentowali niedawno na łamach Physical Review Applied.
Czytaj też: Jądrowa rewolucja w Stanach Zjednoczonych. Paliwa do reaktorów nie zabraknie
Wśród ograniczeń, z jakimi musieli uporać się członkowie zespołu badawczego, warto wymienić kwestię zapewniania skrajnie niskich temperatur oraz wysokiego zapotrzebowania na energię. Jak dodają, każdy foton ma 32 przedziały czasowe bądź wymiary informacji, które mogą zostać zakodowane za pomocą takiego urządzenia. Fotony są zarazem bardzo obiecującym nośnikiem informacji, który powinien być relatywnie odporny na uszkodzenia.
Z tego względu wizja ich wykorzystywania jest bardzo kusząca dla inżynierów. Jeśli chodzi o miniaturyzację komputerów kwantowych, to w 2021 roku przedstawiciele Uniwersytetu w Innsbrucku stworzyli procesor kwantowy umieszczony w dwóch standardowych szafach serwerowych. Każda z nich miała 1,7 metra sześciennego objętości. Przy możliwości obsługiwania nawet 50 kubitów, zaprojektowana maszyna była w stanie działać tak, jak zdecydowanie większe modele.
Najmniejszy komputer kwantowy, czyli urządzenie zaprojektowane przez naukowców z National Tsing Hua University na Tajwanie
Potencjał drzemiący w obliczeniach kwantowych jest ogromny. To dzięki kubitom, czyli bitom kwantowym, które mogą przyjmować nie tylko wartości 0 lub 1, ale również obie jednocześnie. W konsekwencji istnieje możliwość wykonywania obliczeń zdecydowanie szybciej i na większą skalę, niż ma to miejsce w przypadku klasycznych komputerów. Co więcej, naukowcy z Austrii udowodnili, iż nawet przy mniejszych gabarytach można zachować funkcjonalność tych maszyn.
Idąc tą drogą badacze z Tajwanu wykonali jeszcze bardziej ekstremalny krok. Wykorzystali pojedynczy foton do wdrożenia algorytmu faktoryzacji Shora. Dokonali tej sztuki poprzez kodowanie i manipulowanie 32 trybami przedziału czasowego w pakiecie falowym fotonu, przy okazji wykazując, iż ma on potencjał do przenoszenia informacji. W przyszłości ma być możliwe dalsze śrubowanie obecnych wyników.
Czytaj też: Uwaga! Naukowcy właśnie zrewolucjonizowali przesył danych!
W grę wchodzi zastosowanie modulatorów elektrooptycznych o przepustowości 40 GHz do kodowania ponad 5000 trybów przedziału czasowego na długich fotonach. Fotoniczne obliczenia kwantowe z pewnością wykazują ogromny potencjał, który może być wykorzystany w praktyce, na przykład do zarządzania danymi, kontrolowania sztucznej inteligencji czy zarządzania kwestiami logistycznymi.