Een internationaal team van onderzoekers heeft een belangrijke doorbraak bereikt door met succes gecertificeerde willekeurige getallen te genereren met behulp van een kwantumcomputer, wat een cruciale vooruitgang markeert met implicaties voor cyberbeveiliging en verschillende industrieën. Deze prestatie pakt de inherente beperkingen aan van traditionele willekeurige getalgeneratoren, die, ondanks dat ze willekeurig lijken, afhankelijk zijn van deterministische processen.
Het onderzoek, gepubliceerd in Nature op 26 maart 2025, omvatte wetenschappers van JPMorgan Chase, Quantinuum, Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory en de Universiteit van Texas in Austin. Ze gebruikten Quantinuum's System Model H2, een 56-qubit trapped-ion kwantumcomputer, om een willekeurigheid-uitbreidingstaak uit te voeren die de mogelijkheden van klassieke supercomputers overtreft.
Het vermogen van dit kwantumsysteem om entropie te genereren die verder gaat dan het klassieke bereik, werd gevalideerd met behulp van meer dan 1,1 exaflops aan klassieke computerkracht. Het team gebruikte een techniek genaamd Random Circuit Sampling (RCS) om willekeurigheid uit te breiden, waarbij meer willekeurigheid wordt uitgevoerd dan het als input neemt. Dit is vooral cruciaal voor het creëren van onvoorspelbare cryptografische sleutels, waardoor de cyberbeveiliging wordt versterkt tegen steeds geavanceerdere cyberaanvallen, inclusief potentiële bedreigingen van toekomstige kwantumcomputers.
De demonstratie, uitgevoerd via internet, benadrukt de toegankelijkheid en het potentieel voor wijdverbreide adoptie van gecertificeerde kwantumwillekeurigheid. Experts suggereren dat deze doorbraak niet alleen de ongeëvenaarde prestaties van trapped-ion technologie aantoont, maar ook een nieuwe standaard zet voor robuuste kwantumbeveiliging en geavanceerde simulaties mogelijk maakt in diverse sectoren zoals de financiële wereld en de productie. Dit markeert een belangrijke stap in de overgang van kwantumcomputing van theoretische mogelijkheden naar praktische, real-world toepassingen.