18.05.2005
Computer quantistici per decrittare i codici
Possono trovare rapidamente i fattori primi di numeri molto
grandi
Un gruppo di fisici del National Institute of Standards and
Technology (NIST) degli
Stati Uniti ha eseguito un passo fondamentale di una procedura
che potrebbe consentire ai futuri computer quantistici di
decifrare i codici crittografici attualmente più usati.
In un articolo pubblicato sul numero del 13 maggio della rivista
"Science"
, i ricercatori mostrano che è possibile identificare
gli schemi ripetuti in un'informazione quantica immagazzinata
in ioni (atomi carichi). Gli autori hanno usato tre ioni come
bit quantici (qubit) per rappresentare gli 1, gli 0 o - come
consentono le bizzarre regole della fisica quantistica - sia
1 che 0 contemporaneamente.
Gli scienziati ritengono che, in un computer quantistico,
i dati possano venire elaborati da schiere molto grandi di
ioni simili. Finora, le dimostrazioni di processi di questo
tipo avevano utilizzato qubit costituiti da molecole in un
liquido, un sistema che non può essere espanso a un
gran numero di qubit. "Il nostro esperimento - spiega
John Chiaverini, principale autore dell'articolo - può
aprire la strada verso la costruzione di un computer quantistico
su grande scala".
I ricercatori del NIST hanno usato ioni di berillio intrappolati
elettromagneticamente per eseguire la versione quantistica
del processo di "trasformata di Fourier", un metodo
comunemente usato per trovare schemi ripetuti all'interno
di dati. La versione quantica rappresenta il fondamentale
passo finale nell'algoritmo di Shor per trovare i "fattori
primi" di numeri molto grandi. Questo procedimento, sviluppato
da Peter Shor dei Bell
Labs nel 1994, è di notevole interesse per le moderne
tecniche di crittografia (che sfruttano il fatto che anche
i supercomputer attuali più potenti impiegano tempi
lunghissimi per trovare i fattori primi di numeri molto grandi)
ed è usato per codificare informazioni militari e transazioni
bancarie. Ma un computer quantistico che usa l'algoritmo di
Shor potrebbe decodificare le informazioni in un periodo di
tempo ragionevolmente breve.
J. Chiaverini, J. Britton, D. Leibfried, E. Knill, M.D. Barrett,
R.B. Blakestad, W.M. Itano, J.D. Jost, C. Langer, R. Ozeri,
T. Schaetz, D.J. Wineland, "Implementation of the semiclassical
quantum Fourier transform in a scalable system". Science
(13 maggio 2005).
