論文の概要: Practical Challenges in Executing Shor's Algorithm on Existing Quantum Platforms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15330v1
• Date: Wed, 17 Dec 2025 11:26:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-18 17:06:26.958939
• Title: Practical Challenges in Executing Shor's Algorithm on Existing Quantum Platforms
• Title（参考訳）: 既存量子プラットフォームにおけるショアアルゴリズムの実行における実践的課題
• Authors: Paul Bagourd, Julian Jang-Jaccard, Vincent Lenders, Alain Mermoud, Torsten Hoefler, Cornelius Hempel,
• Abstract要約: 量子コンピュータはRSAやECCのような広くデプロイされた公開鍵暗号システムに根本的な脅威をもたらす。 公開実装を用いて,複数のクラウドベースの量子コンピュータ上でShorのアルゴリズムを実験的に検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.64694402591544
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computers pose a fundamental threat to widely deployed public-key cryptosystems, such as RSA and ECC, by enabling efficient integer factorization using Shor's algorithm. Theoretical resource estimates suggest that 2048-bit RSA keys could be broken using Shor's algorithm with fewer than a million noisy qubits. Although such machines do not yet exist, the availability of smaller, cloud-accessible quantum processors and open-source implementations of Shor's algorithm raises the question of what key sizes can realistically be factored with today's platforms. In this work, we experimentally investigate Shor's algorithm on several cloud-based quantum computers using publicly available implementations. Our results reveal a substantial gap between the capabilities of current quantum hardware and the requirements for factoring cryptographically relevant integers. In particular, we observe that circuit constructions still need to be highly specific for each modulus, and that machine fidelities are unstable, with high and fluctuating error rates.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、ショアのアルゴリズムを用いて効率的な整数分解を可能にすることにより、RSAやECCのような広くデプロイされた公開鍵暗号システムに根本的な脅威をもたらす。 理論的資源推定では、2048ビットRSAキーは100万量子ビット未満のShorのアルゴリズムで破壊される可能性がある。 このようなマシンはまだ存在していないが、より小型のクラウドアクセス可能な量子プロセッサとShorのアルゴリズムのオープンソース実装により、今日のプラットフォームでどのキーサイズが現実的に分解できるかという疑問が持ち上がっている。 本研究では、公開実装を用いて、複数のクラウドベースの量子コンピュータ上でShorのアルゴリズムを実験的に検討する。 以上の結果から,現在の量子ハードウェアの能力と,暗号的に関係のある整数を分解する要件との間には,かなりのギャップがあることが明らかとなった。 特に、回路構成が各変調に対して高い比重を持つ必要があり、機械の忠実度は不安定であり、高い、変動する誤差率を有することが観察される。

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