Команда вчених із JPMorganChase, Quantinuum, Аргоннської та Окріджської національних лабораторій, а також Техаського університету в Остіні вперше згенерувала справжні, сертифіковані випадкові числа за допомогою 56-кубітного квантового комп’ютера Quantinuum System Model H2, що працює на базі захоплених іонів. Результати дослідження були опубліковані у журналі Nature. Про це пише SciTechDaily.
Цей експеримент став першою практичною реалізацією протоколу сертифікованої випадковості, який у 2018 році запропонував професор Скотт Ааронсон із Техаського університету. У співпраці з колишнім науковим співробітником Ши-Хан Хунгом вони заклали теоретичні основи, які тепер отримали підтвердження в реальному експерименті.
Суть методу полягає в тому, що квантовий комп’ютер виконує складні завдання, які не під силу жодному класичному суперкомп’ютеру, обираючи одне з багатьох ймовірних рішень випадковим чином. Після цього класичний суперкомп’ютер перевіряє, що результат дійсно не міг бути згенерований іншим способом, окрім як через справжню квантову випадковість.
Класичні комп’ютери не здатні генерувати справжню випадковість самостійно, оскільки завжди працюють за детермінованими алгоритмами. Тому для генерації випадкових чисел зазвичай використовують апаратні генератори, які можуть бути вразливими до атак. Сертифікована випадковість на базі квантових обчислень унеможливлює подібні втручання, навіть якщо зловмисник отримає доступ до квантового пристрою.
У межах експерименту команда згенерувала 71 313 бітів ентропії, використовуючи протокол розширення випадковості на основі Random Circuit Sampling (RCS). Загальна обчислювальна потужність класичних систем, залучених у процесі перевірки, становила 1,1 ExaFLOPS, що свідчить про надзвичайну складність перевірки квантової випадковості класичними засобами.
Цей прорив демонструє квантову перевагу не лише як концепцію, а як інструмент для реального використання у криптографії, статистичному аналізі та моделюванні. За словами керівника напряму глобальних прикладних досліджень JPMorganChase Марко Пістої, це не лише важлива віха у розвитку квантових технологій, а й доказ того, що квантові комп’ютери вже сьогодні здатні вирішувати задачі, які недосяжні для традиційних систем.
Читайте також про способи, якими квантові обчислення змінять наш світ.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
