Каковы простые множители для числа 15? Большинство учеников начальной школы знают ответ — 3 и 5 — по памяти. Большее число, например 91, может занять некоторое время, а также потребовать ручку и бумагу. Еще большее число, скажем, длиной в 232 цифры, может (и так и делает), заставить работать ученых два года, используя сотни классических компьютеров, работающих параллельно. Поскольку факторизация большого числа так дьявольски трудна, она является основой для многих схем шифрования: от защиты наших кредитных карт до данных, составляющих государственную тайну. Считается, однако, что один квантовый компьютер может легко взломать этот шифр.

Исследователи из MIT нашли способ создания подобного устройства. Они построили квантовый компьютер, который обнаруживает ряд простых множителей, используя только пять атомов. Четыре из пяти атомов работают как логические вентили, используя лазерные импульсы, которые ставят их в суперпозицию (где они поддерживают два различных энергетических состояниях одновременно), а пятый атом хранит и доставляет ответы. В результате, у нас компьютер, который не только вычисляет решения гораздо более эффективно, чем существующие квантовые системы, но и относительно легко может масштабироваться. Необходимо получить факторизацию для большего числа? Добавим еще атомов.

Есть, правда, один нюанс на данный момент: на устройстве можно получить только множители для числа 15, и по-настоящему сложный квантовый компьютер потребует работы «тысячи» лазерных лучей, работающих одновременно.

И тем не менее, это изобретение может иметь большие последствия для мировой безопасности. Достаточно мощная машина может невелировать использование любого алгоритма шифрования, который зависит от факторизации числа — правительственное учреждение или хакерская команда могут легко взломать коды, которые в противном случае были практически непробиваемые.