Pierwsza prawdziwie losowa liczba. Osiągnęliśmy to po raz pierwszy

Wydawać by się mogło, że losowe wybranie liczby wcale nie może być trudne. Wystarczy w głowie przejrzeć dostępną pulę i na chybił trafił wybrać którąkolwiek z nich, prawda? Tyle że nie byłby to losowy traf, liczba w rzeczywistości zostałaby wybrana na podstawie naszych indywidualnych cech charakteru i predyspozycji, co oznacza, że przy wystarczającej liczbie prób, dałoby się łatwo przewidzieć wybór kolejnej losowej liczby.

Komputery też nie są do końca w stanie wybrać całkowicie losowej liczby. Tradycyjne metody generowania, choć pozornie skuteczne, podlegają zasadom klasycznej fizyki. W teorii oznacza to, że przy odpowiednio potężnej mocy obliczeniowej można przewidzieć wzorce w pozornie losowych sekwencjach. Jest to poważnym problemem dla cyberbezpieczeństwa, gdzie niezawodna losowość kluczy szyfrujących jest kluczowa.

Pierwsza prawdziwie losowa liczba. Przełom w cyberbezpieczeństwie?

Fizyka kwantowa rządzi się innymi prawami. Splątane cząstki nie podlegają przewidywalnym schematom, co sprawia, że losowość generowana przez systemy kwantowe jest absolutna i niemożliwa do zmanipulowania przez nawet najpotężniejsze superkomputery.

W eksperymencie wykorzystano komputer kwantowy Quantinuum z 56 kubitami, bazując na metodzie opracowanej przez naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin: Scotta Aaronsona i Shih-Han Hunga. Zastosowana technika, zwana losowym pobieraniem próbek z obwodów kwantowych (random circuit sampling), pozwoliła na eliminację wpływów klasycznej fizyki i potwierdzenie prawdziwej losowości uzyskanych wyników.

Czytaj dalej poniżej

Dyski protoplanetarne mniejsze niż sądzono? Przełomowe odkrycie Jakub Szczęsny

Bursztyn skrywał zagadkę sprzed 99 milionów lat. Naukowcy nie dowierzają Patryk Koncewicz

Aby zweryfikować, czy uzyskana liczba faktycznie jest losowa, badacze przeprowadzili serię testów na superkomputerach o łącznej mocy ponad 1,1 eksaflopsa. Wyniki potwierdziły, że uzyskane liczby spełniają surowe kryteria losowości, nie pozostawiając miejsca na jakiekolwiek luki, które mogłyby zostać wykorzystane przez cyberprzestępców.

Wyniki badania zostały opublikowane w renomowanym czasopiśmie Nature.

Grafika: depositphotos.com