📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

العدد 551 يبدو غير مؤذٍ، لكن إيجاد عددين أوليين حاصل ضربهما يساويه ليس بالمهمة السهلة. الحاسوب التقليدي يجرب الاحتمالات واحدًا تلو الآخر، كشخص يبحث عن مفتاح في سلسلة مفاتيح. أما المعالج الكمومي فيعمل بشكل مختلف: إنه يجرب كل الاحتمالات في آن واحد، لكننا نحتاج إلى طريقة لتوجيهه نحو الإجابة الصحيحة.

عادةً، تُستخدم دوائر معقدة أو حسابات طويلة على حاسوب تقليدي لضبط الجهاز الكمومي. الطريقة الجديدة تستغني عن هذه المساعدة. النظام الكمومي يقترب خطوة بخطوة من الحل، مستفيدًا من التغذية الراجعة من قياساته الخاصة. هذا يشبه لعبة «حار وبارد»: كل خطوة تخبرنا هل نحن أقرب إلى الهدف أم أبعد.

أُجريت التجربة على سجل كمومي من ثلاث كيوبتات — وهي النظائر الكمومية للبتات. وقد حلل العدد 551 إلى عاملَيه 19 و29. ثم اختُبرت الطريقة على حاسوب للأعداد 9 167 و2 106 287، باستخدام أنظمة كمومية افتراضية من 5 و9 كيوبتات. وحتى مع وجود تشويش في التحكم، بقيت الطريقة دقيقة.

هذا النهج يزيل العقبة الرئيسية — وهي الحاجة إلى حساب المعاملات مسبقًا على حاسوب تقليدي. إذا تم توسيع نطاق الفكرة، فستتمكن الأجهزة الكمومية من كسر مفاتيح التشفير التي تُعتبر اليوم آمنة. لا يزال هذا مجرد إثبات للمبدأ، لكن الطريق مفتوح.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.16116

Prime factorization on quantum processors is typically implemented either via circuit-based approaches such as Shor's algorithm or through Hamiltonian optimization methods based on adiabatic, annealing, or variational techniques. While Shor's algorithm demands high-fidelity quantum gates, Hamiltonian optimization schemes, with prime factors encoded as degenerate ground states of a problem Hamiltonian, generally require substantial classical post-processing to determine control parameters. We propose an all-quantum, measurement-based feedback approach that iteratively steers a quantum system toward the target ground state, eliminating the need for classical computation of drive parameters once the problem Hamiltonian is determined and realized. As a proof of principle, we experimentally factor the biprime 551 using a three-qubit NMR quantum register and numerically analyze the robustness of the method against control field-errors. We further demonstrate scalability by numerically implementing the FALQON factorization of larger biprimes, 9,167 and 2,106,287, using 5 and 9 qubits, respectively.