Дослідження впливу параметрів квантового відпалу на якість розв’язку задачі факторизації чисел

Сучасні системи захисту інформації використовують методи асиметричної криптографії для передачі ключів шифрування, що ґрунтуються на високій обчислювальній складності факторизації великих чисел. Квантові комп’ютери (КК) теоретично дозволяють прискорити розв’язання задачі факторизації чисел порівняно з класичними комп’ютерами та створюють потенційну загрозу для систем захисту інформації. Втім, реальні КК мають обмежену кількість кубіті зв’язків між ними та проблеми з підтримкою стабільно низької температури, що знижує імовірність знайдення глобального мінімуму.

Сумісне використання КК з класичними комп’ютерами на базі гібридних хмарних сервісів є доцільним, коли пошук оптимального розв'язку прямими методами це складна проблема як в теоретичному сенсі, так і в сенсі необхідного обсягу розрахунків для задач з конкретними даними.

У статті запропоновано спосіб підвищення точності розв’язування задачі факторизації на основі багатократного пошуку мінімуму за методом апаратного зворотного квантового відпалу з варіацією його параметрів. Наведено результати чисельних експериментів для двох різних процесорів КК та гібридного квантово-класичного комп’ютера фірми D-Wave, показано, що максимальне число, що можна факторизувати за виключно прямим відпалом є 143, а за комбінацією прямого і зворотного відпалів – 255.