פיטר שור (Peter Shor)

היסטוריה ואנשי מפתח

הגדרה

פיטר שור הוא מתמטיקאי אמריקאי, פרופסור למתמטיקה שימושית ב-MIT, שפיתח ב-1994 את אלגוריתם שור — אלגוריתם קוונטי לפירוק-מספרים-לגורמים שמהווה את האיום התיאורטי המרכזי על עמידות-ההצפנה ארוכת-הטווח של RSA.

רקע והשכלה

פיטר וויליסטון שור נולד ב-14 באוגוסט 1959 בניו יורק, וגדל בוושינגטון הבירה ובמיל-ואלי שבקליפורניה. עוד בתיכון טמלפייס הצטיין במתמטיקה: ב-1977 סיים במקום השלישי באולימפיאדת-המתמטיקה הארצית האמריקאית (USAMO), וזכה במדליית-כסף באולימפיאדת-המתמטיקה הבינלאומית שנערכה אותה שנה ביוגוסלביה. למד מתמטיקה במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק), שם היה גם "עמית-פוטנאם" (Putnam Fellow) ב-1978 בזכות תוצאותיו בתחרות-פוטנאם היוקרתית, וסיים תואר ראשון ב-1981. עבר ל-MIT להשלמת דוקטורט במתמטיקה שימושית, שהשלים ב-1985 בהדרכת פ. תומסון לייטון, על ניתוח הסתברותי של אלגוריתמי אריזת-מכולות (bin packing).

מ-MIT למעבדות בל

אחרי הדוקטורט עבד שור שנת מחקר-בתר-דוקטורט אחת באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ולאחריה עבר למעבדות בל (Bell Labs) בניו-פרובידנס, ניו-ג'רזי — אז אחת ממעבדות-המחקר התיאורטי החזקות בעולם, שהעסיקה מתמטיקאים ופיזיקאים לצד מהנדסי-תקשורת. שם, בתחילת שנות ה-90, פנה שור מתחומי-המחקר המוקדמים שלו — אלגוריתמים, גיאומטריה חישובית וקומבינטוריקה — לתחום החדש-אז של חישוב-קוונטי, שהיה עדיין רעיון תיאורטי כמעט בלי יישומים מעשיים ידועים.

אלגוריתם שור, 1994

ב-1994 הציג שור בכנס ה-IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS) ה-35 מאמר בשם "Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring", שהתפרסם בגרסה מורחבת בכתב-העת SIAM Journal on Computing באוקטובר 1997. האלגוריתם, המכונה על-שמו "אלגוריתם שור", מראה שמחשב-קוונטי יכול לפרק מספר שלם גדול לגורמים-ראשוניים, ולפתור את בעיית הלוגריתם-הדיסקרטי, בזמן פולינומי — משימות שלכל האלגוריתמים הקלאסיים הידועים אין דרך יעילה לבצען. משמעות התוצאה היא איום ישיר: אבטחת-הצפנת RSA מבוססת בדיוק על הקושי החישובי בפירוק-מספרים-שלמים לגורמים, כך שמחשב-קוונטי גדול ויציב-מספיק שירוץ את אלגוריתם שור יוכל לשבור מפתחות-RSA בפועל.

קריירה ב-MIT

שור הצטרף לסגל-ההוראה של המחלקה למתמטיקה ב-MIT ב-2003, ומשמש כיום כפרופסור על-שם הנרי אדמס מורס (Henry Adams Morss Professor) למתמטיקה שימושית, וחבר במעבדת מדעי-המחשב ובינה מלאכותית (CSAIL) של המוסד. מחקרו הנוכחי ממשיך לעסוק בתורת-האינפורמציה הקוונטית ובאלגוריתמים קוונטיים נוספים, מעבר לאלגוריתם שנושא את שמו.

פרסים והשפעה

על תרומתו התיאורטית זכה שור בפרס נבנלינה (Nevanlinna Prize) ב-1998, בפרס גדל (Gödel Prize) ב-1999, ובאותה שנה גם במלגת-קרן-מקארתור (MacArthur Fellowship). ב-2017 הוענקה לו מדליית דיראק של המרכז הבינלאומי לפיזיקה תיאורטית (ICTP), וב-2023 זכה בפרס-הפריצה בפיזיקת-היסוד (Breakthrough Prize in Fundamental Physics) על תרומתו לחישוב קוונטי. האיום שהאלגוריתם שלו מציב על RSA ועל שיטות-הצפנה דומות מהווה כיום אחד הגורמים המרכזיים למחקר הפעיל בתחום ה"קריפטוגרפיה הפוסט-קוונטית" — שיטות-הצפנה חדשות שנועדו לעמוד גם מול מחשב-קוונטי עתידי.

שאלות נפוצות ❓

מה זה אלגוריתם שור?

אלגוריתם קוונטי שפיתח פיטר שור ב-1994, המאפשר למחשב-קוונטי לפרק מספרים שלמים גדולים לגורמים-ראשוניים בזמן פולינומי — משימה שלאלגוריתמים קלאסיים אין דרך יעילה לבצע.

למה אלגוריתם שור מאיים על RSA?

כי אבטחת RSA מבוססת על הקושי החישובי בפירוק מספרים גדולים לגורמים; מחשב-קוונטי גדול ויציב-מספיק שירוץ את אלגוריתם שור יוכל לפרק מפתחות-RSA ולשבור את ההצפנה.

היכן פיתח שור את האלגוריתם שלו?

במעבדות בל (Bell Labs) בניו-ג'רזי, בתחילת שנות ה-90, אחרי שהשלים דוקטורט ב-MIT ב-1985 ושנת מחקר-בתר-דוקטורט בברקלי.

באילו פרסים זכה שור?

בין השאר בפרס נבנלינה (1998), פרס גדל (1999), מלגת-מקארתור (1999), מדליית דיראק (2017), ופרס-הפריצה בפיזיקת-היסוד (2023).