Ідеальний хаос. Вчені вперше створили абсолютно випадкові числа за допомогою квантових чипів

Цей прорив здатний суттєво посилити системи шифрування та засоби цифрової безпеки в усьому світі. Команда створила унікальну систему з двох надпровідних квантових чипів, з'єднаних між собою охолоджуваною трубкою завдовжки 30 метрів, що дозволило отримувати сертифіковану випадковість завдяки явищу квантової заплутаності.

Випадкові числа є основою для криптографії, блокчейн-систем та цифрової ідентифікації. Проте традиційні генератори часто мають незначні похибки, через які певні комбінації з’являються частіше за інші. У кібербезпеці навіть мінімальне відхилення створює вразливості, якими можуть скористатися зловмисники. Фізики зазначають, що навіть фотонні квантові генератори не застраховані від систематичних помилок. Для подолання цієї проблеми науковці застосували унікальний процес «посилення випадковості».

В основу експерименту поклали тест Белла. Два кубіти охолодили майже до абсолютного нуля та пов’язали мікрохвильовими фотонами. Обрана відстань у 30 метрів між чипами гарантувала, що під час вимірювань інформація не могла передаватися між ними навіть зі швидкістю світла, що повністю виключило ризик стороннього втручання. Використавши спеціалізований алгоритм, дослідники перетворили початкову недосконалу послідовність на абсолютно випадкові нулі та одиниці.

За словами авторів проєкту, технічні вдосконалення дозволили вперше в історії створити числа, які залишаться абсолютно випадковими протягом усієї вічності, незалежно від методів аналізу. Науковці прогнозують, що ця технологія стане надійним еталоном для захищених цифрових систем майбутнього — подібно до того, як атомні годинники зараз є стандартом для вимірювання часу.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.