麻省理工学院的研究者研制出基于5个原子的新型量子计算机，能够以具有可扩展性的方式实现质因数分解，这意味着目前基于大数质因数分解的互联网加密系统在量子计算机面前岌岌可危。因为对较大的数做质因数分解极为困难，这种“质因数分解问题”就成了互联网加密方案的基础，保护着众多信用卡、国家机密以及其他机密信息的安全。
然而，研究人员通过理论计算发现，一台量子计算机只要使用几百个并行原子就可以很容易地对大数进行质因数分解，从而解决这个问题。1994年，麻省理工学院（MIT）应用数学系教授彼得·肖尔（Peter Shor）想出了一种量子算法，它能够计算大数的质因数，且效率比传统计算机高很多。但是，该算法的成功取决于计算机是否具有大量的量子比特（quantum bits）。
许多人都在量子系统中应用肖尔算法（Shor’s algorithm），但没人能够以可扩展的方式在拥有几个量子比特以上的系统中运用这个原理。在一篇最近发表在《科学》（Science）上的论文中，来自MIT和奥地利因斯布鲁克大学的研究人员称，他们用5个困在离子阱中的原子设计制造了出一台量子计算机。这台计算机用激光脉冲在每个原子上实现肖尔算法，它能够对15进行准确的质因数分解。
不仅如此，这个系统还是可扩展的（scalable），即能够添加更多的原子和激光，使量子计算机变得更大、更快，从而对更大的数进行质因数分解。他们表示，这些结果标志着Shor算法的第一次以具有可扩展性的方式实现。MIT物理学、电子工程学和计算机科学教授Isaac Chuang表示，“我们证明肖尔算法——这个目前为止最复杂的量子算法是可以实现的。
你只需进入实验室，运用更多的技术，就能够制造出更大的量子计算机。”在经典计算中，数字一般被表示为0和1，而计算则是通过算法的“指令”实现的。这些算法通过对这些0和1的处理，将输入信号转化为输出信号。相反，量子计算的基本单元则是原子尺度的单位，即 “量子比特”，它们能够同时是0和1——这就是量子力学特有的叠加态。
在叠加态中，单个量子比特本质上可以同时进行2个流计算，这种计算方式远比传统计算机更加高效，也正是量子计算优越性的本质来源。Isaac Chuang的团队首先设计出了量子系统的工作原理，他在因斯布鲁克大学的合作者则根据他的方法建造了一台试验设备。他们让量子系统对15进行质因数分解（15是可以演示肖尔算法的最小数）。在没有任何先验知识的情况下，这个系统得出了正确的答案，置信水平超过99%。
如果这个团队能够成功地为系统添加更多的量子组件，Ritter认为这将成为一项前无古人的成就。“肖尔算法是第一个重要的量子算法。相比于传统算法，它显示出了指数级般的提速潜力。”这些最终对于未来的加密方案来说有什么意义呢？“首先，如果你是一个国家，你可能就不想继续依赖质因数分解法这种‘难于破解’的问题来公开储存你的机密了，因为一旦量子计算机出现，它们就可以迅速揭开所有用旧方法加密的信息。”