คอมพิวเตอร์ควอนตัมสร้างจำนวนสุ่มอย่างแท้จริงในวิทยาศาสตร์ก่อน

เครื่องควอนตัมได้ใช้ qubits ที่พันกันเพื่อสร้างตัวเลขที่ได้รับการรับรองว่าเป็นการสุ่มอย่างแท้จริงเป็นครั้งแรกแสดงให้เห็นถึงฟังก์ชั่นที่มีประโยชน์ที่มีอยู่นอกเหนือจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุด

นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร repurposed การทดลองระดับสูงสุดของควอนตัมที่มีอยู่ในปัจจุบันQuantineum'sคอมพิวเตอร์ 56-Qubit ถึง- ผลที่ได้คือตัวเลขแบบสุ่มไม่สามารถทำนายฟิสิกส์ได้

เทคโนโลยีควอนตัมกำลังสำคัญสำหรับเช่น-

นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ Rajeeb Hazra ประธานและซีอีโอของ Quantinuumบอกว่านี่คือ "เหตุการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นเข้าสู่ขอบเขตของแอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงและเป็นจริง "

หลายปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสออสติน Scott Aaronson และ Shih-Han Hung Hungเสนอวิธีเพื่อสร้างบิตสุ่มที่ผ่านการรับรองตามการสุ่มตัวอย่างวงจรสุ่ม- วิธีการทดสอบความสามารถของอุปกรณ์ในการบีบเวทมนตร์ควอนตัมให้มากขึ้นจาก qubits ด้วยจำนวนการซ่อมแซมแบบคลาสสิกน้อยที่สุด

"เมื่อฉันเสนอโปรโตคอลการสุ่มที่ได้รับการรับรองเป็นครั้งแรกในปี 2561 ฉันไม่รู้ว่าฉันต้องรอนานแค่ไหนเพื่อดูการสาธิตการทดลองของมัน"บอกว่าAaronson

"การสร้างโปรโตคอลดั้งเดิมและตระหนักว่ามันเป็นขั้นตอนแรกในการใช้งานเพื่อสร้างบิตสุ่มที่ผ่านการรับรองสำหรับแอปพลิเคชันการเข้ารหัสจริง "

เมื่อเราม้วนลูกเต๋าเลือกการ์ดหรือคิดถึงตัวเลขระหว่างหนึ่งและพันล้านการกระทำของเราเป็นการรวมกันของกฎที่นับไม่ถ้วนแต่ละคนมีความน่าเชื่อถือและคาดการณ์ได้โดยพื้นฐานว่าเป็นแกว่งของลูกตุ้ม แม้แต่ปรากฏการณ์ที่วุ่นวายเช่นหมุนแว็กซ์ในผนังของโคมไฟลาวาคือ - ในทางทฤษฎี - ถูกกำหนดโดย-

ซับซ้อนเช่นเดียวกับเว็บของกฎนี้อาจปรากฏขึ้นความจริงที่ว่าพวกเขาแต่ละคนกำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เพียงครั้งเดียวโดยฟิสิกส์ออกจากที่ว่างสำหรับรูปแบบที่สามารถใช้ประโยชน์ได้โดยคอมพิวเตอร์อัจฉริยะที่เพียงพอ ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการเมื่อคุณต้องการให้การเข้ารหัสของคุณเป็นไปไม่ได้ที่จะทำลายหรือดันเจี้ยนและมังกรของคุณครึ่งตัวเอง Paladin เพื่อให้ได้คะแนนความสามารถพิเศษแบบสุ่มอย่างแท้จริง

ควอนตัมฟิสิกส์เล่นโดยชุดของกฎที่แตกต่างกันหนึ่งชุดที่มีตัวสร้างตัวเลขสุ่มในตัวของมันเองที่กำหนดคุณสมบัติของอนุภาค เท่าที่เรารู้ไม่มีสตริงที่ซ่อนอยู่ในบริเวณใกล้เคียงว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถป้องกันการเดิมพันได้อย่างชาญฉลาด

การรวมชะตากรรมของ 56 'ลูกเต๋าควอนตัม' และการใช้โปรโตคอลของ Aaronson และ Hung เพื่อลดการบุกรุกของฟิสิกส์คลาสสิกทีมได้บังคับให้อุปกรณ์ของ Quantinuum แก้ปัญหาที่อาศัยกระบวนการคัดเลือกแบบสุ่ม

เพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์สุดท้ายที่ผ่านการรับรองอย่างเหมาะสมนักวิจัยได้ตรวจสอบผลลัพธ์ในซุปเปอร์คอมพิวเตอร์หลายตัวโดยใช้กโปรโตคอลมาตรฐานมาตรฐานที่เปรียบเทียบผลลัพธ์ของเซิร์ฟเวอร์ควอนตัมกับอุดมคติทางทฤษฎี

ด้วยประสิทธิภาพรวมมากกว่าหนึ่งล้านล้านล้านปฏิบัติการต่อวินาที (1.1exaflops) คอมพิวเตอร์ให้คะแนนกระบวนการที่ล้างมาตรฐานสำหรับการสุ่มที่แท้จริงได้อย่างง่ายดาย ผลลัพธ์นี้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการแก้ปัญหาไม่มีช่องโหว่ธนาคารแห่งซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงอาจพบและคลี่คลายได้ให้เวลาเพียงพอ

การใช้ความไม่แน่นอนของควอนตัมเพื่อสร้างบิตแบบสุ่มในตัวเอง แต่ด้วยการเข้าถึงคอมพิวเตอร์ระบบควอนตัม H2 Quantum รุ่นที่ได้รับการอัพเกรดของ Quantinuum เมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อดำเนินงานทีมแสดงให้เห็นถึงเกมที่ดีที่สุดของ 'Pick A Number' ในไม่ช้าทุกคนทั่วโลก

"การประยุกต์ใช้การสุ่มควอนตัมที่ผ่านการรับรองของเราไม่เพียง แต่แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบของเทคโนโลยีที่ติดกับดักของเรา"บอกว่าHazra "แต่กำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับการส่งมอบความปลอดภัยควอนตัมที่แข็งแกร่งและเปิดใช้งานการจำลองขั้นสูงในอุตสาหกรรมเช่นการเงินการผลิตและอื่น ๆ

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในธรรมชาติ-