Швейцарские физики впервые в истории сгенерировали и математически доказали абсолютную случайность, которую невозможно предсказать или просчитать. Исследователи использовали явление квантовой запутанности и полностью исключили влияние алгоритмов или дефектов оборудования.
Работу опубликовали в научном журнале Nature. Сгенерировать чистые случайные числа в условиях нашего мира — классическая проблема физики. Даже самые современные компьютерные генераторы работают на базе четких математических алгоритмов и выдают лишь предсказуемый результат.
Почему классические методы не работают
Попытки использовать физические процессы наподобие подбрасывания монеты или костей тоже провальны: результаты подчиняются законам механики, и при наличии точных данных их можно просчитать. Главный вызов заключался не только в создании хаотичной строки цифр, но и в доказательстве, что за этими цифрами не скрываются никакие скрытые правила.
Настоящая случайность — фундамент современной киберзащиты. На ней держатся криптографические ключи, банковские шифры и пароли. Обычные электронные устройства по своей природе детерминированы, поэтому они физически не способны создать чистый хаос.
Квантовый прорыв
Исследователи из ETH Zurich перенесли эксперимент в квантовую плоскость. Они построили установку из двух квантовых кубитов, разнесли их в пространстве на 30 метров и охладили до температур, максимально близких к абсолютному нулю. Затем провели тест Белла — серию измерений запутанных частиц. Связь между ними оказалась настолько сильной, что её невозможно объяснить законами классической физики.
Благодаря высокой скорости оборудования авторы провели более миллиарда таких тестов за девять часов. Система способна взять за основу начальный, несовершенный рандом и с помощью квантовых фильтров переформатировать его в идеально чистую последовательность. Математически доказано, что сделать это классическими методами невозможно.
Полученный результат полностью независим от устройства. Надёжность шифрования основывается на фундаментальных законах квантовой механики. В перспективе такая установка может стать мировым эталоном случайности — аналогом атомных часов для систем кибербезопасности. Никакие аналитические инструменты или суперкомпьютеры будущего не смогут подобрать ключ к этим данным.
Добавить комментарий