A fizikusoknak először sikerült megteremteni a tökéletes véletlent

A kutatók először érték el a valódi, tökéletes véletlenszerűséget, méghozzá kvantumbitekkel. Ez a felfedezés nemcsak tudományos áttörés, hanem olyan területeken is komoly előrelépést hozhat, mint a titkosítás és az adatbiztonság. Jellemző példa erre, hogy a legtöbb digitális rendszerben a véletlenszám-generátorok még a legmodernebb technológiával is apró szabálytalanságokat visznek a folyamatba, amelyek a biztonsági rendszerek sebezhetőségét okozhatják.

Kvantum-kísérlet a véletlenszerűségért

Az ETH Zürich kutatócsoportja összefonódott, szupravezető kvantumbiteket (qubiteket) használt a teljesen elfogulatlan véletlenszerűség eléréséhez. A kísérlet két szupravezető chipen zajlott, amelyeket közel 30 méter hosszú, szuperhűtött cső kötött össze – ebben utaztak a mikrohullámú fotonok, létrehozva a kvantum-összefonódást. A qubitek majdnem 30 méteres távolsága biztosította, hogy a két eszköz között ne lehessen elég gyors kommunikáció, vagyis semmi ne veszélyeztesse a valódi véletlenszerűséget.

Ugyanakkor a kezdeti méréseknél egy szokványos, kissé pontatlan véletlenszám-generátort használtak a qubitek mérési alapjának kiválasztásához. Ezután egy speciális algoritmussal „felerősítették” a kvantumeredményekben rejlő véletlenszerűséget, így minden kapott nulla vagy egy garantáltan valóban véletlenszerű, nem csupán statisztikai tesztek alapján feltételezhetően az.

Biztonságos jövő digitális rendszerekben

A módszer óriási előnye, hogy szinte semmilyen számítási kapacitást nem igényel, hiszen a véletlenség maga a kvantumállapot megfigyelésekor jön létre. Ellentétben a pszeudovéletlenszám-generálással, amely folyamatos számításokat kíván, itt a kvantumfolyamat önmagában biztosítja a kívánt véletlenszerűséget.

Az eljárás minden ismert és jövőbeli elemzési próbálkozásnak ellenáll, így titkosítási rendszerek, digitális azonosítási rendszerek, sorsolások, sőt blokklánc-műveletek alapjául is szolgálhat. A kutatók szerint elsősorban olyan hálózatokban lehet kulcsfontosságú, ahol a csomópontok dedikált „szerverhez” tudnak csatlakozni, hogy valódi véletlenszerűséget kapjanak – akár olyan megbízható referenciaként, mint az atomi óra az időmérésben.

2026, adrienne, www.livescience.com alapján