Ein internationales Forschungsteam hat einen bedeutenden Durchbruch erzielt, indem es erfolgreich zertifizierte Zufallszahlen mit einem Quantencomputer generiert hat. Dies stellt einen entscheidenden Fortschritt dar, der Auswirkungen auf die Cybersicherheit und verschiedene Branchen hat. Diese Leistung behebt die inhärenten Einschränkungen traditioneller Zufallszahlengeneratoren, die, obwohl sie zufällig erscheinen, auf deterministischen Prozessen beruhen.
Die Forschung, die am 26. März 2025 in Nature veröffentlicht wurde, umfasste Wissenschaftler von JPMorgan Chase, Quantinuum, Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory und der University of Texas at Austin. Sie nutzten Quantinuums System Model H2, einen 56-Qubit-Trapped-Ion-Quantencomputer, um eine Zufallsexpansionsaufgabe durchzuführen, die die Fähigkeiten klassischer Supercomputer übertrifft.
Die Fähigkeit dieses Quantensystems, Entropie jenseits klassischer Reichweite zu erzeugen, wurde mit über 1,1 Exaflops klassischer Rechenleistung validiert. Das Team verwendete eine Technik namens Random Circuit Sampling (RCS), um die Zufälligkeit zu erweitern und mehr Zufälligkeit auszugeben, als es als Eingabe benötigt. Dies ist besonders wichtig für die Erstellung unvorhersehbarer kryptografischer Schlüssel, wodurch die Cybersicherheitsabwehr gegen immer ausgefeiltere Cyberangriffe, einschließlich potenzieller Bedrohungen durch zukünftige Quantencomputer, gestärkt wird.
Die über das Internet durchgeführte Demonstration unterstreicht die Zugänglichkeit und das Potenzial für eine breite Akzeptanz von zertifizierter Quantenzufälligkeit. Experten vermuten, dass dieser Durchbruch nicht nur die unübertroffene Leistung der Trapped-Ion-Technologie demonstriert, sondern auch einen neuen Standard für robuste Quantensicherheit setzt und fortschrittliche Simulationen in verschiedenen Sektoren wie Finanzen und Fertigung ermöglicht. Dies markiert einen bedeutenden Schritt beim Übergang des Quantencomputings von theoretischen Möglichkeiten zu praktischen, realen Anwendungen.