Швейцарські фізики вперше в історії згенерували та математично довели абсолютну випадковість, яку неможливо передбачити чи прорахувати. Дослідники використали явище квантової заплутаності та повністю виключили вплив алгоритмів чи дефектів обладнання.
Роботу опублікували в науковому журналі Nature. Згенерувати чисті випадкові числа в умовах нашого світу — класична проблема фізики. Навіть найсучасніші комп’ютерні генератори працюють на базі чітких математичних алгоритмів і видають лише передбачуваний результат.
Чому класичні методи не працюють
Спроби використовувати фізичні процеси на зразок підкидання монети чи кісток теж провальні: результати підпорядковуються законам механіки, і за наявності точних даних їх можна прорахувати. Головний виклик полягав не лише в створенні хаотичного рядка цифр, а й у доведенні, що за цими цифрами не ховаються жодні приховані правила.
Справжня випадковість — фундамент сучасного кіберзахисту. На ній тримаються криптографічні ключі, банківські шифри та паролі. Звичайні електронні пристрої за своєю природою детерміновані, тому вони фізично не здатні створити чистий хаос.
Квантовий прорив
Дослідники з ETH Zurich перенесли експеримент у квантову площину. Вони збудували установку з двох квантових кубітів, рознесли їх у просторі на 30 метрів і охолодили до температур, максимально близьких до абсолютного нуля. Потім провели тест Белла — серію вимірювань заплутаних частинок. Зв’язок між ними виявився настільки сильним, що його неможливо пояснити законами класичної фізики.
Завдяки високій швидкості обладнання автори провели понад мільярд таких тестів за дев’ять годин. Система здатна взяти за основу початковий, недосконалий рандом і за допомогою квантових фільтрів переформатувати його на ідеально чисту послідовність. Математично доведено, що зробити це класичними методами неможливо.
Отриманий результат повністю незалежний від пристрою. Надійність шифрування базується на фундаментальних законах квантової механіки. У перспективі така установка може стати світовим еталоном випадковості — аналогом атомного годинника для систем кібербезпеки. Жодні аналітичні інструменти чи суперкомп’ютери майбутнього не зможуть підібрати ключ до цих даних.
Leave a Reply