کامپیوترهای امروزی مبتنی بر ریزپردازنده هایی هستند که به اصطلاح گیت ها را اجرا می کنند. برای مثال یک گیت می تواند یک عملیات AND باشد، یعنی عملیاتی که دو بیت اضافه می کند. این گیت ها و در نتیجه کامپیوترها برگشت ناپذیر هستند. یعنی الگوریتم‌ها نمی‌توانند به سادگی به عقب اجرا شوند. ولفگانگ لچنر، استاد فیزیک نظری در دانشگاه، توضیح می‌دهد: «اگر ضرب 2*2=4 را در نظر بگیرید، نمی‌توانید به سادگی این عمل را برعکس اجرا کنید، زیرا 4 می‌تواند 2*2 باشد، اما به همین ترتیب 1*4 یا 4*1 باشد. دانشگاه اینسبروک با این حال، اگر این امکان وجود داشت، فاکتورسازی اعداد بزرگ، یعنی تقسیم آنها به فاکتورهایشان، که یک رکن مهم رمزنگاری است، امکان پذیر بود.
انطباق همه نتایج ممکن
کار تحقیقاتی کنونی طرحی را برای نوع جدیدی از کامپیوترهای کوانتومی برای حل مسئله فاکتورسازی، که سنگ بنای رمزنگاری مدرن است، ارائه می‌کند. این طرح بر اساس معماری برابری توسعه یافته در دانشگاه اینسبروک است و می تواند بر روی تمام پلتفرم های محاسباتی کوانتومی فعلی پیاده سازی شود.
مارتین لانتالر می‌گوید: «هسته‌ی کار ما رمزگذاری بلوک‌های اصلی مدار ضرب‌کننده، به‌ویژه دروازه‌های AND، جمع‌کننده‌های نیمه و کامل با معماری برابری به‌عنوان مشکل حالت پایه در مجموعه‌ای از چرخش‌های متقابل است. کدگذاری اجازه می دهد تا کل مدار از زیرسیستم های تکراری ساخته شود که می توانند بر روی یک شبکه دو بعدی مرتب شوند. با رشته‌بندی چند تا از این زیرسیستم‌ها با هم، می‌توان به نمونه‌های بزرگ‌تر مشکل پی برد. به جای روش کلاسیک بروت فورس، که در آن همه عوامل ممکن آزمایش می‌شوند، روش‌های کوانتومی می‌توانند روند جستجو را تسریع کنند: برای یافتن حالت پایه و در نتیجه حل یک مسئله بهینه‌سازی، جستجوی کل چشم‌انداز انرژی ضروری نیست، بلکه عمیق‌تر است. با «تونل زدن» می توان به دره ها رسید.
مارتین لانتالر، بن نیهوف و ولفگانگ لچنر از دپارتمان فیزیک نظری در دانشگاه اینسبروک و اسپین آف کوانتومی ParityQC اکنون دقیقاً این وارونگی الگوریتم ها را با کمک کامپیوترهای کوانتومی توسعه داده اند. نقطه شروع یک مدار منطقی کلاسیک است که دو عدد را ضرب می کند. اگر دو عدد صحیح به عنوان مقدار ورودی وارد شود، مدار حاصل ضرب آنها را برمی گرداند. چنین مداری از عملیات غیرقابل برگشت ساخته شده است. مارتین لانتالر از تیم ولفگانگ لچنر توضیح می دهد: «با این حال، منطق مدار را می توان در حالت های پایه یک سیستم کوانتومی کدگذاری کرد. بنابراین، هم ضرب و هم فاکتورسازی را می توان به عنوان مسائل حالت پایه درک کرد و با استفاده از روش های بهینه سازی کوانتومی حل کرد.
