Quando i futuri utenti di computer quantistici devono analizzare i propri dati o eseguire algoritmi quantistici, spesso dovranno inviare informazioni crittografate al computer.

A causa di questa esigenza, i ricercatori di DTU Physics e dell'Università di Toronto hanno studiato se un computer quantistico può funzionare ugualmente bene con segnali crittografati e non crittografati. I risultati indicano che l'efficienza rimane pressoché invariata.

Lo sviluppo di un computer quantistico universale è generalmente considerato l'obiettivo finale nell'area della fisica chiamata teoria dell'informazione quantistica. Se questo obiettivo viene raggiunto, consentirà enormi progressi all'interno di un lungo elenco di campi di ricerca in cui gli effetti quantistici sono importanti. Ciò potrebbe, ad esempio, progettare nuovi farmaci o nuovi tipi di materiali per l'edilizia o l'elettronica.

Ispirato dalla storia dello sviluppo del computer classico, i ricercatori si aspettano che la prima generazione di computer quantistici sarà grande, costoso e difficile da utilizzare e mantenere.

Per questi motivi ci si aspetta anche che questi dispositivi, almeno inizialmente, essere disponibile solo per grandi organizzazioni e governi.

Può essere utile un computer quantistico cieco?

Questo porta all'idea del calcolo quantistico delegato, in cui un utente ottiene l'accesso a un computer quantistico centralizzato attraverso una rete, spesso pensato come una versione quantistica di Internet. Se l'utente desidera che la richiesta inoltrata al computer quantistico sia segreta, anche al computer quantistico stesso, lei è in grado di crittografarli. La domanda è quindi se un computer quantistico che funziona al buio, poiché l'input è crittografato, è efficiente come quando lavora sull'input normale.

Un computer quantistico universale è costituito da una serie di cosiddette porte. Più generalmente, un cancello è un'operazione logica. Sia i computer quantistici che quelli ordinari fanno uso di porte, anche se si comportano in modo molto diverso. Una classica operazione logica potrebbe ad esempio essere una porta AND. Questa porta accetta due ingressi e restituisce un'uscita basata sugli ingressi. Ad esempio agli ingressi, ciascuno con il valore 1, restituirebbe l'output 1.

È possibile mostrare matematicamente quali tipi di porte sono necessari per fornire a un computer quantistico le proprietà richieste, e i ricercatori hanno ora studiato alcune di queste porte per vedere come reagiscono alla procedura di crittografia.

Confrontando l'output del gate per un input crittografato e non crittografato, i ricercatori sono stati in grado di misurare quanto sia grande l'effetto della crittografia sull'output del gate, e quindi l'efficienza del computer quantistico. Si scopre che non vi è alcuna riduzione significativa di questa efficienza. In altre parole, un computer quantistico funziona ugualmente bene con segnali crittografati e non crittografati.