We wisselen elke dag geheimen uit via draden.
Die handel is afhankelijk van één kwetsbaar iets. Willekeurigheid.
Encryptie is geen magie. Het is wiskunde verpakt in onvoorspelbaarheid.
Als je het volgende stukje kunt voorspellen, verbreek je het slot.
De meeste digitale sloten gebruiken tegenwoordig pseudowillekeurige getallen. Ze zien er natuurlijk rommelig uit, maar ze volgen de regels. Verborgen, subtiele, voorspelbare regels.
Conventionele computers zijn deterministische beesten. Ze kraken de enen en nullen door transistors die niet weten hoe ze moeten raden. Ze kunnen geen munt opgooien. Niet echt.
Ze doen maar alsof.
Een kwantumcomputer kijkt niet met zijn ogen naar deze vervalsingen.
Het herkent het patroon onmiddellijk.
We hebben dus iets ergers nodig dan lawaai. We hebben echte chaos nodig.
“Het is heel moeilijk voor een computer… om een willekeurige waarde te genereren… alles wat er op het schaalniveau van de logica gebeurt, is feitelijk volledig voorspelbaar”, zegt Renato Renner van ETH Zürich.
Verstrengelde onzekerheid
Voer de qubit in.
Het blijft niet stilzitten.
Een klassieke bit is 0 of 1. Een qubit? Het houdt oneindige toestanden tegelijkertijd vast.
Het bestaat in een waas.
Totdat je het meet. Dan stort het in. Knal. Eén resultaat.
Het nieuwe systeem gebruikt deze ineenstorting om willekeur te creëren die geen enkele hoeveelheid rekenkracht kan reverse-engineeren.
De onderzoekers hielden twee qubits in een vacuüm. Bijna het absolute nulpunt. Aan weerszijden van een dertig meter lange buis.
Waarom zo ver uit elkaar?
Om te voorkomen dat de buitenwereld naar binnen sluipt.
Geen verborgen variabelen. Er sluipt geen klassieke natuurkunde in het resultaat.
De qubits waren verstrengeld. Verbonden door de vreemde logica van de kwantummechanica.
Meet het ene en je kent het andere. Of je denkt van wel.
De opstelling werd getest op een foto van een schaap.
Pixels werden waarschijnlijkheden.
De uitvoer?
Een warboel van kleur en geluid.
Onmogelijk om te ontcijferen.
Zelfs voor een kwantumtegenstander.
Cerificeerbaar geluid
Vertrouwen is het tweede ingrediënt in de veiligheidssoep.
Je kunt niet zomaar op iemands woord geloven dat een getal willekeurig is. Je moet het bewijzen.
Het team heeft een Bell-test uitgevoerd.
Ongeveer anderhalf miljard daarvan.
Dit test op ‘lokaal realisme’ – waarbij in feite wordt gecontroleerd of de deeltjes vals spelen door een vooraf bepaald antwoord te verbergen.
De test zegt dat dit niet het geval is.
“Onze opstelling is er één waarmee je… veel Bell-tests met goede snelheid kunt uitvoeren”, zegt co-auteur Andreas Wallraff.
De draai?
De tweede qubit fungeert als verificateur.
Eerdere pogingen tot kwantumwillekeur vertrouwden meestal op het apparaat.
Deze methode controleert zichzelf.
Als de correlatie mislukt, wordt het getal weggegooid.
Alleen de onvoorspelbare halen het.
Een probleem zonder einde
Kwantumcomputers die moderne encryptie kunnen kraken, zijn nog steeds grotendeels theoretisch.
Ver weg misschien.
Maar slechte willekeur? Dat is nu hier.
Wikipedia somt tientallen hacks op die zijn veroorzaakt door het genereren van slechte nummers.
Niet theoretisch.
Echt geld verloren.
Echte sleutels gestolen.
Deze oplossing werkt voor vandaag. En voor morgen.
Of je je nu verbergt voor een supercomputer in 2025 of voor een kwantumreus in 2050, je hebt onvoorspelbaarheid nodig.
Is perfecte willekeur mogelijk?
Misschien.
Maar totdat we machines bouwen die in waarschijnlijkheid denken, kunnen we maar beter goed worden in het vertrouwen in de kwantumpuinhoop.
Omdat het patroon nooit liegt.
