Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

Введение
Самые надёжные из известных сегодня шифров основываются на разбиении достаточно большого числа на простые множители (так называемая задача факторизации). К примеру, взлом системы RSA-129 (факторизация 129- разрядного числа) потребовал в 1994 году 8 месяцев работы 1600 мощных рабочих станций, расположенных по всему миру и соединённых посредством Интернета [1].

Разгадывание шифра с ключом на основе разбиения на простые множители трехсот разрядного числа на классическом компьютере потребует уже 13 миллиардов лет (сегодняшний возраст Вселенной) непрерывной работы, а квантовый компьютер, по словам специалистов, справится с такой задачей за несколько недель.

Как считает один из ведущих специалистов в области квантовых вычислений Джон Прескилл из Калифорнийского технологического института, «то, что задача факторизации считается сегодня особенно важной историческая случайность» [1].Поистине уникальные возможности открываются для быстрого поиска в базах данных, моделирования физических процессов на микроуровне, а наиболее радикально настроенные технократы, например профессор из Оксфорда сэр Роджер Пенроуз, всерьёз говорят о решающем вкладе квантового компьютера в создание искусственного интеллекта.

Гордон Мур сформулировал правило в середине 60-х, подсчитав темпы роста числа транзисторов в интегральной микросхеме в зависимости от времени:

Спрос на компьютеры
Число транзисторов
Уменьшение размеров
Инвестиции в работу
Подорожание технологий

Ричард Фейнман ещё лет двадцать заметил, что законы физики не будут препятствовать уменьшению размеров вычисляющих устройств до тех пор, «пока биты не достигнут атомов, и квантовое поведение не станет доминирующим».
Сегодняшняя стандартная технология работает с размерами в десятую долю микрона, а чип содержит десятки миллионов транзисторов. Уже разработаны транзисторы, размеры которых составляют сотые доли микрона, уменьшая размеры и далее, мы попадаем в диапазон атомных размеров, где всё подчиняется квантовым законам, инвестиции в борьбу с которыми бесполезны. Бит классического компьютера, всегда находящийся только в одном из двух состояний (0 или 1) на квантовом уровне «размажется» - он как бы будет находиться в обоих состояниях одновременно, и можно говорить лишь о вероятности обнаружения его в одном из них [1].