Представьте себе двенадцать векторов, исходящих из центра циферблата часов и направленных на его числа. Если все они равной длины, то при сложении взаимно уничтожатся, и останется лишь точка в центре циферблата. Но что произойдет, если один из них будет вдвое длиннее остальных? При сложении получится вектор, указывающий в этом направлении. По существу, то же самое происходит и при квантовом наблюдении проверок на делимость.
Хотя Шор написал свою программу еще в 1994 году, создание реального квантового компьютера, на котором этот алгоритм смог бы работать, казалось несбыточной мечтой. Одна из проблем квантовых состояний – это так называемая декогеренция. 64 кубита начинают наблюдать друг друга, и суперпозиция исчезает еще до выполнения вычислений. Это одна из причин, по которым, возможно, не существует кот Шредингера – квантовый мысленный эксперимент, в котором кот, пока его не наблюдают, может быть одновременно живым и мертвым. Разумеется, электрон может находиться в состоянии суперпозиции, но как все атомы, составляющие кота, могут одновременно быть в состояниях, в которых кот мертв и жив? Среди большого количества атомов начнутся взаимодействия, и декогеренция приведет к коллапсу суперпозиции.
Однако в последние годы в области изоляции одновременных квантовых состояний были достигнуты поразительные успехи. В октябре 2019 года журнал Nature опубликовал статью исследователей из компании Google под названием «Обеспечение квантового превосходства при помощи программируемого сверхпроводящего процессора»[131]. Как сообщается в этой статье, ее авторам удалось использовать 53 кубита в состоянии суперпозиции, одновременно представляющие числа приблизительно до 1016. Их компьютер смог выполнить чрезвычайно специализированную задачу, на которую у обычного компьютера ушло бы 10 000 лет работы.
Хотя это очень радостная новость, задача, которая была поручена этому квантовому компьютеру, была не того же уровня, что поиск простых делителей больших чисел. Она была довольно сильно приспособлена именно под то оборудование, на котором она выполнялась. Многим показалось, что Google немного перебарщивает с шумихой вокруг «квантового превосходства». Группа, занимающаяся разработкой квантовых компьютеров в компании IBM, отозвалась об этой публикации весьма пренебрежительно и даже показала, что та задача, которой занимались исследователи из Google, может быть выполнена на обычном компьютере не за 10 000 лет, а за несколько дней. Несмотря на все это, достигнутый результат был поразительным. Тем не менее создание квантового компьютера, способного взламывать кредитные карты, по-видимому, все еще остается делом достаточно отдаленного будущего.