Các nhà nghiên cứu từ ETH Zurich đã kết nối hai qubit qua khoảng cách 30 mét để tạo ra một dòng ngẫu nhiên được chứng nhận, theo báo cáo của Nature. Nghiên cứu đột phá này, do Renato Renner dẫn dắt, tiết lộ những ứng dụng thực tiễn cho mật mã và hệ thống an ninh khi nó thách thức những quan điểm quyết định về thực tại.
Điều gì đã xảy ra?
Bên trong một đường hầm dài 30 mét ở Zurich, các nhà nghiên cứu từ ETH Zurich đã sử dụng sự rối lượng tử để tạo ra một dòng ngẫu nhiên chưa từng có. Hệ thống này sử dụng hai qubit giao tiếp thông qua các photon vi sóng, sản xuất ra những kết quả không thể dự đoán trước. “Sự ngẫu nhiên được chứng nhận bởi cấu trúc của thí nghiệm và chính lý thuyết lượng tử,” Renner cho biết.
Nghiên cứu, được công bố trên Nature, khẳng định rằng sự không thể đoán trước là một đặc điểm cơ bản của vũ trụ, chứ không phải là một giới hạn của các công cụ đo lường. “Các nhà khoa học đã lâu nay tự hỏi liệu sự hỗn loạn không thể giảm thiểu đó có thể được khai thác để sản xuất ra sự ngẫu nhiên thuần khiết hay không. Bằng chứng của chúng tôi cho thấy điều đó là khả thi,” Renner nói thêm.
Tại sao điều này quan trọng?
Đột phá này định nghĩa lại khái niệm về sự ngẫu nhiên, điều này có những tác động trực tiếp đến mật mã. Độ tin cậy của các giao dịch an toàn phụ thuộc vào sự không thể đoán trước; do đó, phương pháp lượng tử này cung cấp một lớp bảo mật mới mà các phương pháp truyền thống không thể so sánh. Các ngân hàng, nhà cung cấp đám mây và các mô-đun bảo mật có thể tích hợp những bit được chứng nhận này vào nhiều ứng dụng khác nhau.
Thông tin thêm?
Trước đây, các nhà nghiên cứu đã cố gắng khai thác cơ học lượng tử cho các ứng dụng thực tiễn, nhưng những phương pháp đó ít đáng tin cậy hơn. Phát triển này xây dựng trên hàng thập kỷ nghiên cứu thử nghiệm Bell, điều này loại bỏ các biến cổ điển ẩn có thể làm suy yếu sự ngẫu nhiên. Nhóm ETH Zurich tuyên bố rằng những phát hiện của họ thiết lập một “viên xúc xắc hoàn hảo” tạo ra những kết quả mà không ai có thể đoán trước.
Điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?
Nhóm ETH Zurich đang làm việc để mở rộng công nghệ của họ cho các ứng dụng rộng rãi hơn, đặc biệt trong lĩnh vực mật mã và truyền thông an toàn. Các nghiên cứu và phát triển trong tương lai được dự đoán sẽ diễn ra trước cuối năm 2026, khi những tác động của nghiên cứu này tiếp tục được khám phá.
