如何在少于一百万个噪声量子比特的情况下分解2048位RSA整数

规划向量子安全密码系统的过渡需要了解量子攻击对脆弱密码系统的成本。在Gidney+Ekerå 2019中,该研究团队共同发表了一项估计,指出具有2000万个噪声量子比特的量子计算机可以在八小时内分解2048位的RSA整数。在本文中,研究人员大幅减少了所需的量子比特数量。该团队估计,具有不到一百万个噪声量子比特的量子计算机可以在不到一周的时间内分解2048位的RSA整数。研究人员采用了与2019年相同的假设:具有最近邻连接的方形量子比特网格,统一的门错误率为0.1%,表面码周期时间为1微秒,控制系统反应时间为10微秒。量子比特数量的减少主要来自于使用近似余数算术(Chevignard + Fouque + Schrottenloher 2024)、通过束缚表面码存储空闲的逻辑量子比特(Gidney + Newman + Brooks + Jones 2023),以及通过使用魔法态培养减少魔法态蒸馏的空间分配(Gidney + Shutty + Jones 2024)。较长的运行时间主要是由于执行了更多的Toffoli门,并且与Gidney+Ekerå 2019相比,使用了更少的魔法态工厂。尽管如此,与Chevignard + Fouque + Schrottenloher 2024相比,该工作将Toffoli门的数量减少了100倍以上。

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