Получите только перевод. Не добавляйте никаких комментариев, объяснений или метатекстов:
Каждый день мы обмениваем секреты через сети. Этот обмен зависит от одной слабой вещи – случайности.
Энкриптика не является чудом. Это математика, скрытая в непредсказуемости. Если вы можете предсказать следующее число, вы можете взломать систему защиты. Большинство современных цифровых систем используют псевдослучайные числа. Они кажутся непредсказуемыми, но на самом деле они подчиняются определенным правилам. Это скрытые, тонкие, предсказуемые правила.
Традиционные компьютеры являются детерминистскими устройствами. Они обрабатывают числа 1 и 0 с помощью транзисторов, которые не могут угадать правильный результат. Они не могут бросить монету… По крайней мере, не по-настоящему.
Квантовый компьютер не поддается обману. Он сразу распознает закономерности. Поэтому нам нужно что-то худшее, чем шум. Нам нужен истинный хаос.
“Для компьютера очень сложно создать случайное число… Все, что происходит в области логики, в основном предсказуемо”, — говорит Ренато Реннер из ETH Zurich.
Завязанный хаос
Вводится квантовый бит. Он не остается неподвижным. Классический бит может быть либо 0, либо 1. А квантовый бит может содержать бесконечное количество состояний одновременно. Он существует в состоянии неопределенности. Только после измерения он становится однозначным результатом. Новая система использует это для создания случайности, которую никакое вычислительное усилие не может преодолеть.
Исследователи поместили два квантовых бита в вакууме, при температуре почти равной нулю. В противоположных концах тридцатиметровой трубки. Почему так далеко? Чтобы внешний мир не мог проникнуть сюда. Никаких скрытых переменных. Никакой классической физики не может повлиять на результат. Квантовые биты были связаны друг с другом по причине странных законов квантовой механики. Если измерить один бит, вы знаете другой. Или, по крайней мере, думаете, что знаете.
Эта установка была протестирована на изображении овцы. Пиксели превратились в вероятности. Результат? Беспорядочный набор цветов и шума. Невозможно разобраться. Даже для квантового противника.
Подтверждаемый шум
Доверие – это второй компонент безопасности. Вы не можете просто поверить в то, что число является случайным. Необходимо доказать это. Команда провела тест Белла. Около полутора миллиардов таких тестов.
Этот тест проверяет “локальный реализм” – то есть, проверяет, не скрывают ли частицы предопределенный результат. Результаты показали, что нет.
“Наша установка позволяет проводить множество тестов Белла с высокой скоростью”, — говорит соавтор Андреас Валлраф.
Что интересно? Второй квантовый бит выполняет роль проверяющего устройства. Ранее попытки создания случайности в квантовых компьютерах обычно полагались на самоустройство устройства. Но этот метод проверяет самоустройство. Если корреляция не выполняется, число отбрасывается. Только те, которые непредсказуемы, проходят проверку.
Бесконечная проблема
Квантовые компьютеры, способные взломать современную энкриптику, все еще являются теоретическими устройствами. Возможно, это далеко в будущем. Но плохая случайность? Она уже здесь. Википедия перечисляет десятки случаев взлома из-за плохого генерирования чисел. Это не теория. Реальные деньги потеряны. Реальные ключи украдены.
Этот способ работает сегодня и завтра. Независимо от того, будете ли вы скрываться от суперкомпьютера в 2025 году или квантового гиганта в 2050 году, вам нужна непредсказуемость.
Так может ли быть идеальная случайность? Возможно. Но пока мы не создали машины, которые могут думать о вероятности, лучше научиться доверять квантовому хаосу. Потому что закономерности никогда не обманывают.
