A kvantumszámítógépek építésekor az egyik alapvető problmát a skálázhatóság kérdése jelenti, vagyis a qubitek számának növelése, ami azért különösen érdekes, mert a rendszer számtási teljesítménye nem lineárisan függ annak méretétől. A Massachusetts Institute of Technology (MIT) és az Innsbrucki Egyetem kutatói most éppen azt jelentették be, hogy sikeresen megalkották az első, öt qubites kvantumszámítógépet, amely képes az egyszerűbb matematikai feladatok végrehajtására – jelenleg faktorizációs teszteket végeznek rajta, amelyek felhasználása például az informatikai titkosítás területéhez is kapcsolódhat.

Alapvető problémákra sikerült választ találniuk

Bár a koncepciómodellt csak a tizenötös számra alkalmazták, a tudósok szerint ez a kvantumszámítás első skálázható implementációja, amely a gyakorlatban is dolgozni tud a nagy számok törzstényezőkre bontására tervezett Shor-algoritmussal. (Ez utóbbi egyhagyományos számítógépen több millió évig futna, hogy törzstényezőkre bontson egy 2048 bites számot, amire a megfelelő kvantumszámítógépnek viszont percek alatt képesnek kell lennie.) Mindennek feltétele volt, hogy a kutatóknak sikerült fenntatrani a rendszer stabilitását.

Ez a beszámolók szerint hatalmas előrelépés: korábban például mi is beszámoltunk például a a kanadai Simon Fraser Egyetem eredményéről, ahol 39 percig sikerült szobahőmérsékleten (20 Celsius-fokon) megtartani egy kvantummemória állapotát, azaz ennyi ideig tudtak benne információt tárolni. Bár a 39 perc sem tűnt hosszú időnek, korábban még az 1 percet sem sikerült elérni ilyen körülmények között.

Ettől még nem érdemes várni a laptop cseréjével

A MIT közleménye alapján nem ez a Shor-algoritmus legelső kísérleti megvalósítása: az intézet professzora, a jelenlegi munkában is résztvevő Isaac Chuang már másfél évtizeddel ezelőtt bemutatta a tizenötös szám faktorizációját egy egyetlen atommal dolgozó kvantumszámítógépen. Ez azonban még egyáltalán nem volt a mostanihoz hasonló skálázható modell, mivel az újabb atomok bevonása egyre nehezebbé tette a rendszer ellenőrzését.

Chuang most azt állítja, hogy az új modell skálázhatósága a tizenötnél jóval nagyobb számok faktorizációját is lehetővé teszi majd, és a kvantumszámítógépek kereskedelmi forgalomba kerülése innentől nem a fizikai alapkutatásokon múlik, hanem "simán csak" mérnöki kérdés. Azt azonban ő is igyekszik világossá tenni, hogy egy ilyen gép megépítése a jelenlegi feltételek mellett irtózatos költségekkel járna, így a felfedezés hatásai egy jó darabig még nem fognak beszivárogni a hétköznapi felhasználásba.

illusztráció: news.mit.edu