量子计算在真随机数生成方面取得突破,增强网络安全

编辑者: Veronika Nazarova

一个国际研究团队通过使用量子计算机成功生成了经过认证的随机数,取得了重大突破,这标志着在网络安全和各个行业具有重要意义的关键进展。这一成就解决了传统随机数生成器的固有局限性,尽管它们看起来是随机的,但实际上依赖于确定性过程。

这项研究于2025年3月26日发表在《自然》杂志上,涉及来自摩根大通、Quantinuum、阿贡国家实验室、橡树岭国家实验室和德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家。他们利用Quantinuum的System Model H2,一台56量子比特的离子阱量子计算机,执行了一项超越经典超级计算机能力的随机性扩展任务。

该量子系统生成超出经典范围的熵的能力已通过超过1.1百亿亿次浮点运算的经典计算能力得到验证。该团队采用了一种称为随机电路采样(RCS)的技术来扩展随机性,输出的随机性多于输入。这对于创建不可预测的加密密钥尤为重要,从而加强网络安全防御,以应对日益复杂的网络攻击,包括来自未来量子计算机的潜在威胁。

通过互联网进行的演示突出了经过认证的量子随机性的可访问性和广泛采用的潜力。专家认为,这一突破不仅证明了离子阱技术的无与伦比的性能,而且为强大的量子安全设定了新标准,并能够在金融和制造业等不同领域实现高级模拟。这标志着量子计算从理论可能性向实际、现实世界应用迈出了重要一步。

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