Dwa komputery kwantowe: tyle trzeba, żeby rozwiązać pierwszy problem informatyki
Szwajcarscy naukowcy twierdzą, że udało im się w końcu zbudować prawdziwy generator liczb losowych. Jest to rozwiązanie problemu znanego z początków informatyki.
Komputery są maszynami deterministycznymi. Oznacza to, że ten sam program uruchomiony na tych samych danych wejściowych powinien zawsze zwrócić ten sam wynik. I to jest świetne, ponieważ właśnie tego oczekujemy od działania komputera. W praktyce mogą zdarzać się sporadyczne błędy sprzętowe, jednak to kwestia drobnych awarii, a nie podstawowy element działania komputera. Nie jest to też coś, co można wymusić i mieć nad tym kontrolę.
Generowanie liczb losowych to największe wyzwanie
I tu pojawia się problem: skoro konkretne dane wejściowe dają zawsze konkretny wynik, to jak uzyskać liczbę losową? To kluczowe jest we wszelkiej maści losowaniach, czy szyfrowaniu danych. Możliwe jest jednak generowanie liczb pseudolosowych. Na przykład w oparciu o czas, temperaturę procesora, częstotliwość rdzenia w danym momencie, lub wszystkie te elementy jednocześnie. Jeśli te lub inne nieoczywiste i zmienne wartości są uwzględnione w generowaniu liczby, to wynik sprawie większe wrażenie losowości. Wciąż jednak jest możliwy do przewidzenia lub zmanipulowania.
Początkowo wydawało się, że problem ten może być rozwiązany przez komputer kwanotyw. Jednak naukowcy odkryli, że nawet w jego przypadku nie ma mowy o pełnej losowości. Udało się jednak obejść ten problem poprzez połączenie ze sobą dwóch komputerów kwantowych przy pomocy 30-metrowej rury będącej przewodnikiem mikrofalowym w stanie nadprzewodzenia. Przelatujące przez nią fotony wchodzą w stan splątania kwantowego, a wyniki pomiarów pozwalają na uzyskanie idealnej losowości.
Dzięki temu możliwe jest ciągłe generowanie liczb losowych. Wyniki te mogą być wykorzystywane zarówno w loteriach, jak i w kluczach kryptograficznych. Co ważniejsze: jeden generator może posłużyć do generowania liczb dla wielu odbiorców.
