Дослідники створили генератор ідеальної квантової випадковості

Вчені з Вищої технічної школи Цюриха розробили метод створення математично бездоганної випадковості. Технологія покликана вирішити проблему вразливості цифрових систем і криптографії.

Сучасні генератори випадкових чисел часто мають систематичні похибки. У криптографії навіть мінімальне відхилення може стати шпариною для злому. Команда під керівництвом Ренато Реннера та Андреаса Вальраффа знайшла спосіб перетворити «слабку» випадковість на абсолютно надійні послідовності.

В експерименті вчені використали два надпровідні кубіти, з’єднані 30-метровим вакуумним кабелем. Чипи, охолоджені майже до абсолютного нуля, забезпечили квантову заплутаність. Відстань у 30 метрів дозволила виключити обмін інформацією між частинками навіть на швидкості світла.

Суть методу — «підсилення випадковості». Дослідники поєднали недосконалі вхідні дані з результатами квантових вимірювань і спеціальним алгоритмом. У підсумку отримали послідовність чисел, випадковість якої можна математично підтвердити.

Якість захисту даних безпосередньо залежить від надійності генератора випадкових чисел: що вища хаотичність, то складніше зламати систему.

Автори порівняли результат зі створенням атомних годинників для світу даних. У майбутньому технологія може посилити безпеку блокчейнів, лотерей і систем квантового шифрування.

Нагадаємо, у травні австралійські дослідники розробили нано-розмірну фотонну схему, яка об’єднує генерацію, маршрутизацію та зчитування світлових сигналів в одному чипі.