Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã đạt được một bước đột phá quan trọng bằng cách tạo thành công các số ngẫu nhiên được chứng nhận bằng máy tính lượng tử, đánh dấu một tiến bộ then chốt với những tác động đối với an ninh mạng và các ngành công nghiệp khác nhau. Thành tựu này giải quyết những hạn chế vốn có của các trình tạo số ngẫu nhiên truyền thống, mặc dù có vẻ ngẫu nhiên, nhưng lại dựa trên các quy trình tất định.
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 26 tháng 3 năm 2025, có sự tham gia của các nhà khoa học từ JPMorgan Chase, Quantinuum, Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory và Đại học Texas tại Austin. Họ đã sử dụng System Model H2 của Quantinuum, một máy tính lượng tử ion bị mắc kẹt 56 qubit, để thực hiện một nhiệm vụ mở rộng tính ngẫu nhiên vượt xa khả năng của các siêu máy tính cổ điển.
Khả năng tạo ra entropy vượt quá phạm vi cổ điển của hệ thống lượng tử này đã được xác thực bằng cách sử dụng hơn 1,1 exaflop sức mạnh tính toán cổ điển. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật gọi là Lấy mẫu mạch ngẫu nhiên (RCS) để mở rộng tính ngẫu nhiên, xuất ra nhiều tính ngẫu nhiên hơn so với đầu vào. Điều này đặc biệt quan trọng để tạo ra các khóa mật mã không thể đoán trước, do đó tăng cường khả năng phòng thủ an ninh mạng trước các cuộc tấn công mạng ngày càng tinh vi, bao gồm cả các mối đe dọa tiềm tàng từ các máy tính lượng tử trong tương lai.
Cuộc trình diễn, được thực hiện qua internet, làm nổi bật khả năng tiếp cận và tiềm năng áp dụng rộng rãi tính ngẫu nhiên lượng tử được chứng nhận. Các chuyên gia cho rằng bước đột phá này không chỉ chứng minh hiệu suất vô song của công nghệ ion bị mắc kẹt mà còn thiết lập một tiêu chuẩn mới cho bảo mật lượng tử mạnh mẽ và cho phép mô phỏng nâng cao trên các lĩnh vực đa dạng như tài chính và sản xuất. Điều này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc chuyển đổi điện toán lượng tử từ những khả năng lý thuyết sang các ứng dụng thực tế, trong thế giới thực.