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October 29, 2012, Bristol--ブリストル大学量子フォトニクスセンタ(CQP)の研究チームは、量子因数分解に必要な物理リソースを大幅に減らす技術を実験的に示し、量子コンピュータ実現へ一歩近づけた。
研究チームは、量子コンピュータ内の粒子リサイクルがいかにして可能であるかを示した。これにより、量子因数分解は、本来必要とされている粒子の1/3で達成可能となる。
粒子にフォトンを使うことで、ブリストルの研究チームはフォトンの1つを再利用する量子光回路を作製し、量子アルゴリズムで前回の因数分解記録(factoring)15を21とする新記録を打ち立てた。
科学者や数学者は量子コンピュータの能力を全面的に理解しようとしているが、現状のアプリケーションでは大きな数を因数分解するのが難題となっている。最高の古典的コンピュータは、宇宙の寿命まで稼働させて大きな数の因数を探したところで、成功しない。
実際、インターネットの暗号プロトコルは計算時間におけるこの指数関数的なオーバーヘッドをベースにしている。第三者がEメールをスパイしたいと考えるなら、先ず難しい因数分解の問題を解かなければならない。一方、量子コンピュータは、大きな数を効率よく因数分解することができる。しかし、必要とされる物理リソースの意味するところは、そのような装置を作ることが極めて難しいということである。
実験を行った、CQP PhD学生、Enrique Martin-Lopez氏は、「この概念実証実験は、粒子の再利用を使うことによって量子アルゴリズムの、より大きな実行に道を拓いた」とコメントしている。
(詳細は、Nature Photonics最新号)