Квантові комп’ютери отримали сертифіковані випадкові числа: Нова ера у безпеці криптографії
Квантовий комп’ютер востаннє продемонстрував прорив у генерації випадкових чисел, які отримали сертифікацію щодо своєї справжності. Це стало можливим завдяки поєднанню квантових обчислень і перевірки на класичних суперкомп’ютерах, що істотно підвищує рівень безпеки у багатьох сферах, зокрема у криптографії.
Цей новаторський експеримент був описаний у виданні Nature. Він ґрунтується на протоколі сертифікованої випадковості, що був розроблений Скоттом Ааронсон, професором комп’ютерних наук і директором Центру квантової інформації Техаського університету в Остині. Протокол складається з двох етапів: генерації випадкових чисел та їх сертифікації. Повноцінність випадковості підтверджується за допомогою кількох классичних суперкомп’ютерів, продуктивність яких становить 1,1 екзафлопса (1,1 × 1018 операцій в секунду).
Ааронсон підкреслив важливість цього досягнення: «Реалізація цього протоколу — перший крок до використання квантових комп’ютерів для генерації сертифікованих випадкових бітів у реальних криптографічних застосуваннях.»
Варто зауважити, що торік кілька компаній оголосили про досягнення квантового переваги — виконанні завдань, недоступних для класичних комп’ютерів. Зараз це перевага починає знаходити практичне застосування.
Марко Пістоя, керівник прикладних досліджень JPMorgan Chase, зазначив: «Цей прорив демонструє вирішення справжньої проблеми, яка недоступна для сучасних класичних суперкомп’ютерів. Сертифікована випадковість важлива не лише для квантових технологій, але і для криптографії, статистики та моделювання.»
Класичні комп’ютери мають суттєве обмеження — вони не можуть генерувати дійсно випадкові числа. З цієї причини зазвичай використовуються апаратні генератори випадкових чисел. Проте зловмисники можуть отримати контроль над такими генераторами і ввести числа, які не є повністю випадковими, підриваючи безпеку криптографічних кодів. Новий метод, розроблений в рамках цього експерименту, гарантує абсолютну неможливість фальсифікації, навіть якщо квантовий комп’ютер буде скомпрометовано.
Дослідження проводилося на квантовому комп’ютері другого покоління System Model H2, що використовує іонні ловушки. У минулому році він був розширений до 56 кубітів, що стало новим етапом у розвитку квантових технологій.
Раджиб Хазра, голова компанії Quantinuum, яка виробила цей комп’ютер, підкреслив: «Сьогодні ми відзначаємо важливу подію, що наближає квантові обчислення до реальних застосувань. Наша технологія на іонних ловушках встановлює новий стандарт для квантової безпеки і моделювання в фінансах, промисловості та інших сферах.»
Перші результати експерименту відкривають нові горизонти для застосування квантових комп’ютерів у реальному світі, зокрема в критичних областях, таких як кібербезпека, розробка криптографічних алгоритмів та фінансові технології. Цей прорив може суттєво змінити підходи до захисту даних і інформаційних систем у найближчому майбутньому, забезпечуючи новий рівень безпеки для авторизованих користувачів та організацій.
