Квантовый компьютер сгенерировал первое в истории истинно случайное число

Фото из открытых источников

Группа учёных из США и Великобритании достигла исторического результата в области квантовых вычислений, создав абсолютно случайное число на 56-кубитном квантовом компьютере Quantinuum. Результаты этого прорывного эксперимента, как сообщает портал newsinfo.ru, были представлены в журнале Nature и могут значительно повлиять на будущее кибербезопасности.

До настоящего момента современные компьютерные системы генерировали лишь псевдослучайные числа – последовательности, которые кажутся случайными, но фактически основаны на детерминированных алгоритмах и потенциально предсказуемы. В отличие от них, квантовые вычислительные системы используют фундаментальную природную неопределенность квантового мира, обеспечивая принципиально новый уровень истинной случайности.

Для реализации эксперимента научный коллектив применил специализированный протокол сертификации случайности, разработанный несколько лет назад. Ключевую роль в этом процессе сыграло явление квантовой запутанности, связавшее 56 кубитов в единую квантовую систему. Подтверждение достоверности полученных результатов потребовало привлечения мощных суперкомпьютерных систем с производительностью 1,1 эксафлопс, что эквивалентно вычислительной мощности более миллиона современных настольных компьютеров.

Значение этого научного прорыва сложно переоценить. В области криптографии истинно случайные числа создают основу для разработки непредсказуемых ключей шифрования, что поднимает защиту банковских операций и правительственных коммуникаций на принципиально новый уровень. Для интернета вещей появляется возможность внедрения более совершенных систем шифрования, способных эффективно защитить миллиарды подключенных устройств от кибератак.

Научное сообщество также получает ценный инструмент для моделирования сложных систем в различных областях: от климатологии до квантовой физики. Использование истинно случайных чисел в симуляциях природных процессов позволит создавать более точные прогностические модели.

Раджиб Хазра, генеральный директор компании Quantinuum, отметил особую важность этого достижения: "Наш эксперимент представляет собой не просто теоретический успех, а реальный шаг к практическому применению квантовых вычислений. Используемая нами технология захваченных ионов открывает возможности для создания глобальных систем генерации истинно случайных чисел".

Эта технология может коренным образом изменить наши подходы к информационной безопасности в эпоху, когда вычислительные мощности традиционных компьютеров постоянно растут, а вместе с ними увеличиваются и риски взлома существующих систем шифрования. Квантовая генерация случайных чисел предлагает принципиально новый путь к построению устойчивых к атакам криптографических протоколов.