Квантовый генератор подлинных случайных чисел

11.04.2025

Создание настоящих случайных чисел долгое время оставалось сложной задачей для науки. Несмотря на развитие технологий, классические компьютеры, основывающиеся на детерминированных алгоритмах, не способны генерировать полностью случайные последовательности. Однако с появлением квантовых вычислений ситуация изменилась. Впервые ученым удалось достичь сертифицированной случайности, используя 56-кубитный квантовый компьютер.

Исследователи из JPMorgan Chase, Quantinuum, Аргоннской национальной лаборатории, Окриджской национальной лаборатории и Техасского университета в Остине провели эксперимент, в котором квантовый компьютер генерировал случайные числа, а классический суперкомпьютер проверял их истинную случайность. Этот успех открывает новые перспективы для использования квантовых вычислений в практических задачах, в частности в криптографии, где требуются действительно случайные биты для шифрования данных.

Теоретическую основу для этого эксперимента разработал профессор компьютерных наук Техасского университета в Остине и директор Центра квантовой информации Скотт Ааронсон. Еще в 2018 году он предложил протокол сертифицированной случайности, который теперь был впервые реализован на практике. В соавторстве с бывшим научным сотрудником Ши-Хан Хунгом он не только заложил математическую модель эксперимента, но и обеспечил аналитическую поддержку для его успешного проведения.

Этот эксперимент представляет собой важный шаг в эволюции квантовых вычислений, доказывая их способность выполнять задачи, недоступные классическим системам. Сертифицированная случайность означает, что полученные числа действительно не имеют предсказуемой структуры и не зависят от внешних факторов, что делает их идеальными для криптографических приложений и научных исследований.

Скотт Ааронсон отметил, что еще несколько лет назад не мог предположить, когда его идея получит практическое подтверждение. "Развитие оригинального протокола и его экспериментальная демонстрация - это первый шаг к использованию квантовых компьютеров для создания сертифицированных случайных битов в реальных криптографических приложениях", - подчеркнул он.

Проведенное исследование открывает перспективы для дальнейшего изучения квантовой случайности и внедрения квантовых технологий в повседневную жизнь. В будущем подобные разработки могут привести к созданию абсолютно защищенных систем связи и новых методов обработки данных, превосходящих возможности современных технологий.

<< Назад: Качество дружбы важнее количества друзей 11.04.2025

>> Вперед: Употребление морепродуктов полезно для детского мозга 10.04.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Телескоп Эвклид раскрыл сердце Млечного Пути 28.06.2026

Космические телескопы позволяют человечеству заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, раскрывая тайны темной материи, далеких галактик и процессов звездообразования. Один из современных аппаратов, предназначенных для масштабных обзоров неба, неожиданно оказался мощным инструментом для изучения нашей собственной Галактики. Речь идет о телескопе "Эвклид", который предоставил астрономам одно из самых детальных изображений центральной области Млечного Пути. Космический телескоп "Эвклид" был создан прежде всего для исследования темной материи и темной энергии, составляющих основную часть массы-энергии Вселенной. Однако ученые нашли ему дополнительное применение, направив прибор на густонаселенные звездные поля нашей Галактики. За относительно короткое время наблюдений - всего 26 часов - аппарат зафиксировал более 60 миллионов звезд в центральной части Млечного Пути. Такой результат стал возможен благодаря высокому разрешению и широкому полю зрения инструмента. Особый интерес для ...>>

Гренландские акулы - рекордсмены долголетия среди позвоночных 27.06.2026

В мире живых существ продолжительность жизни варьируется от нескольких дней у некоторых насекомых до нескольких десятилетий у крупных млекопитающих. Однако среди морских обитателей есть настоящие долгожители, чей возраст поражает воображение. Гренландские акулы, населяющие холодные воды Северной Атлантики и Арктики, по праву считаются самыми долговечными позвоночными на планете, и современные научные методы позволили точно оценить масштаб их жизненного пути. Эти крупные хищники растут крайне медленно - всего на несколько сантиметров за несколько лет, достигая в итоге более пяти метров в длину. Долгое время определить точный возраст гренландских акул было практически невозможно, поскольку у них отсутствуют традиционные маркеры, такие как годовые кольца на костях или чешуе. Предположения о выдающемся долголетии существовали давно, но требовали надежного подтверждения. Прорыв наступил в 2016 году, когда международная группа ученых применила радиоуглеродный анализ к хрусталикам глаз ...>>

Случайная новость из Архива Экологический способ переработки старых солнечных батарей 20.10.2022 Одной из проблем энергетики ВИЭ становится переработка элементов отслуживших свой срок систем. В частности, это касается солнечных батарей, используемых по всему миру. Ожидается, что к 2023 году ежегодно будет образовываться около 1,5 миллионов тонн фотоэлектрических отходов в Китае, 1 миллион тонн в США и 145 тысяч тонн в Австралии. Исследование ученых из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) предлагает экономически эффективный и экологически безопасный способ переработки солнечных батарей, который должен помочь справиться с растущими объемами фотоэлектрических элементов. Процесс включает в себя демонтаж солнечных батарей, удаление алюминиевого каркаса, измельчение светоприемных ячеек и использование электростатического разделения для сбора ценных материалов, таких как серебро и медь. Доктор Пабло Диас, один из авторов работы, заявил, что исследование показало возможность запуска небольшого предприятия, способного перерабатывать до 1000 тонн отслуживших в год солнечных панелей. Это эквивалентно 50 000 панелей в год. В настоящее время в Австралии значительное количество энергии для бытовых нужд производится с помощью солнечных панелей, установленных на крышах домов. Внедрение новой технологии переработки старых панелей как никогда актуально, поскольку срок службы многих таких систем уже истекает.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026