新しい発見により、偶然についての私たちの理解を再定義する画期的な作品が明らかになりました

$ETH レナート・レナー率いるチューリヒの研究者らは、30メートルのトンネルを介してリンクされた2つの量子ビットをマイクロ波光子で絡ませ、その後2源抽出器で出力を精製することで「完璧なダイ」を構築した。 Nature が発表した実験では、その予測不能性が物理学によって証明された乱数が生成され、従来の生成器では対応できない暗号化やゲームへの応用が示されています。

チューリッヒの30メートルのトンネル内で、2つの量子ビットがマイクロ波のささやきを交換し、機械では推測できない数字が出てきた。アン $ETH Renato Renner 率いるチューリッヒのチームは、エンタングルメントと 2 ソース抽出器を使用して、ハードウェアに関する仮定ではなく物理学によって証明されるランダム性のストリームを作成しました。その結果は、暗号や宝くじシステムなどの実際的な問題を真っ向から指摘しながら、決定論の古い快適さを切り裂いています。 『Nature』誌に掲載されたこの研究は、予測不可能性は測定のバグではなく、現実に組み込まれた特徴であると主張しています。

ランダム性を揺るがす: 量子物理学が決定論にどのように挑戦するか

日常生活は予測可能であるように感じられますが、量子物理学は敷物を引っ張り続けています。最小のスケールでは、結果は特定されることを拒否し、その不確実性は私たちの機器のバグではなく、自然の振る舞い方です。科学者たちは、その還元不可能なカオスを収集して純粋なランダム性を生み出すことができるかどうかを長い間疑問に思ってきました。の研究者 $ETH チューリヒ市は現在、イエスと答えており、その証拠は驚くべきものである。

の $ETH チューリッヒの実験: 史上初の完璧な金型

暗号学者のレナト・レナーが率いるチームは、彼らが「パーフェクト・ダイ」と呼ぶもの、つまり作成者さえも誰も予測できないビットを出力するシステムを構築した。このセットアップでは、約 98 フィートにわたるマイクロ波光子によってリンクされた 2 つの量子ビット間の量子もつれを使用しました。 1 つの量子ビットの測定は他の量子ビットと相関していましたが、個々の結果は基本的に不明のままでした。

これらの測定から得られた生の結果は、「2 ソース抽出器」で処理されました。これは、弱いランダムな入力を、証明されたランダムな出力に精製する技術です。この主張は、デバイスの内部構造を信頼することではなく、物理学に基づいています。言い換えれば、ランダム性は実験の構造と量子論そのものによって証明されます。この研究は『Nature』誌に掲載されており、隠れた古典的な変数を排除する数十年にわたるベルテスト研究に基づいています。

アプリケーションと量子の利点

このアプローチは、アルゴリズムや厄介な環境ノイズに依存する一般的な発電機とは異なります。ここで、出力は量子力学の法則に基づいています。当面のターゲットは暗号化であり、鍵のセキュリティは予測不可能性によって生かされます。銀行、クラウド プロバイダー、およびハードウェア セキュリティ モジュールは、これらの認証されたビットをキーの生成、セキュア ブート、および一か八かの認証にフィードすることができます。

ゲームや宝くじも明らかな候補ですが、規模とコストがペースを決定します。研究者らはまた、この結果を、古典的なマシンでは保証できない領域である量子の優位性の証拠として組み立てている。開発者や CISO にとって、実際的なメッセージはシンプルです。物理学に裏付けされたエントロピーは、依然として擬似ランダム シードに依存するセキュリティ アーキテクチャの下限を引き上げる可能性があります。

哲学的な質問: 宇宙の中心にあるカオス

ツールやプロトコルを超えて、この結果は長期にわたる議論を促すものとなった。特定の出力が予測を超えていることが証明されている場合、不確定性は単なる無知ではなく、現実に組み込まれています。これは量子力学の確率論的な見方を支持し、隠れた決定論的な説明の余地を狭めます。また、リスク モデルも再構成します。ここで示されているように、一部の不確実性は平均化することができず、尊重され、活用されるだけです。