Tim sa ETH Zuricha demonstrirao je korišćenje kvantnog uplitanja i Bellovih testova za generisanje i sertifikaciju izuzetno visokokvalitetne nasumičnosti. Eksperiment je povezao dva kubita na 30 m i izvršio preko milijardu testova u ~9 sati, uspešno pretvarajući neperfektan ulaz u potpuno nepredvidiv izlaz (randomness amplification). Rešenje je device-independent i ima velike implikacije za kriptografiju i bezbednost.
ETH Zurich Napravio 'Savršenu Nasumičnost' — Kvantno Uplitanje Sertifikuje Potpuno Nepredvidive Brojeve
(Busà Photography/Moment/Getty Images)
Jedan od najvećih problema u proizvodnji nasumičnih brojeva nije samo dobijanje ishoda koji deluju nasumično, već davanje garancije da nijedan napadač — ni softver, ni hardver, ni skriveni fizički uticaji — ne može unapred da ih predvidi. Tim fizičara sa ETH Zuricha upravo je napravio veliki korak u tom smeru koristeći kvantnu pojavu uplitanja i rigorozne Bellove testove.
YouTube Thumbnail
Šta su uradili?
Istraživači su stvorili par upletenih kubita razdvojenih 30 metara i ohlađenih blizu apsolutne nule. Merenja su pokazala korelacije koje ne mogu da se objasne klasičnim skrivenim promenljivama, što omogućava sertifikaciju nasumičnosti nezavisno od poverenja u sam uređaj (tzv. device-independent).
The 30-meter tube that connects the qubits. Photons can move between the two chips, allowingquantum entanglement. (Kilian Kessler/ETH Zurich)
Tehnički napredak
Zahvaljujući značajnim unapređenjima u stabilnosti i brzini, tim je izveo više od milijardu Bellovih testova tokom oko devet sati. To im je omogućilo da demonstriraju pojačavanje nasumičnosti: iz neperfektnog izvora — tj. izvora koji može imati pristrasnosti ili greške — proizveden je izlaz koji se može sertifikovati kao potpuno nepredvidiv.
An image of a sheep (left) encrypted using imperfect randomness (middle) and perfect randomness (right). (ETH Zurich)
„Niz nula i jedinica koji smo dobili sada je zaista savršeno nasumičan, i možemo to čak i sertifikovati,“ kaže Renato Renner (ETH Zurich).
Zašto je to važno?
Nasumičnost je temelj moderne kriptografije: loši izvori nasumičnosti mogu dovesti do ozbiljnih bezbednosnih propusta. Tim primeri iz poslednjih godina uključuju PuTTY ranjivost iz 2024. i AMD Zen 5 RDSEED grešku iz 2025., kada su se pokazale posledice neadekvatne ili predvidive nasumičnosti.
A graph showing how ow earlier Bell-test experiments fell short of the threshold needed for randomness amplification, while the ETH Zurich experiment finally crossed into the regime where certifiably perfect randomness became possible. (Kulikov et al.,Nature, 2026)
Pojačavanje nasumičnosti koje demonstrira ETH omogućava stvaranje izvora čija sigurnost ne zavisi od toga da li je uređaj potpuno pouzdan — već od kvantne statistike eksperimenta. Autori napominju da je pojačavanje nasumičnosti nemoguće čistim klasičnim metodama, što čini kvantni pristup jedinstvenim rešenjem.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Perspektiva
Istraživači predlažu da bi ovakav sistem mogao služiti kao fizički sertifikovan „referentni izvor“ nasumičnosti, slično kao što atomski časovnici predstavljaju standard za vreme. Rad je objavljen u časopisu Nature.
Napomena: Iako istraživanje donosi snažnu teorijsku i eksperimentalnu potvrdu, praktična upotreba u širokoj primeni (npr. integracija u komercijalne uređaje) zahteva dodatne inženjerske korake i standardizaciju.
Pomozite nam da budemo bolji.
