Întrepătrunderea cuantică și blockchain-urile lucrează împreună pentru binele comun
Generarea de numere aleatoare este o problemă serioasă în calculul modern. Majoritatea sistemelor se bazează pe o abordare pur hardware pentru RNG (Random Number Generation – Generare de Numere Aleatoare), dar procesul este practic imposibil de verificat sau de urmărit. Acum, o nouă metodă bazată pe cuantică, dezvoltată de cercetătorii americani, ar putea oferi o soluție potențială la acest puzzle RNG.
Fizicienii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) din Boulder, Colorado, și-au îmbunătățit metoda dezvoltată anterior, bazată pe cuantică, pentru generarea de numere cu adevărat aleatoare. Datorită adăugării unui blockchain, procesul poate fi acum considerat complet transparent și trasabil.
Echipa NIST și-a introdus pentru prima dată tehnica RNG în 2018, exploatând întrepătrunderea cuantică între perechi de particule subatomice. Ceea ce Albert Einstein a numit faimos „acțiune fantomatică la distanță” descrie modul în care două particule întrepătrunse împărtășesc aceeași stare cuantică indiferent de distanța dintre ele, ceea ce înseamnă că nicio particulă nu poate fi descrisă independent de cealaltă.
Dispozitivul NIST generează perechi de fotoni întrepătrunși, particulele elementare care transportă lumina, undele radio și alte forme de radiație electromagnetică în universul nostru. Fotonii sunt apoi trimiși la două stații de măsurare separate, la 90 de metri distanță, unde polarizările lor sunt detectate și convertite într-o serie de biți digitali.
Într-un studiu nou publicat, oamenii de știință de la NIST descriu un generator de numere aleatoare care este complet urmăribil. Metoda lor anterioară a fost îmbunătățită prin adăugarea unui jurnal blockchain verificabil public, unde hash-urile sunt înregistrate printr-un protocol dezvoltat de NIST numit Twine. Echipa a transformat această nouă cercetare într-un serviciu public numit CURBy (University of Colorado Randomness Beacon), conceput pentru a furniza o sursă periodică de șiruri generate aleatoriu.
Studiul explică faptul că, deși algoritmii utilizați pentru a genera numere pseudo-aleatoare sunt de obicei auditabili, ei nu pot garanta că rezultatul lor este cu adevărat imprevizibil – chiar și pentru cineva care cunoaște sămânța originală. Noul protocol extrage aleatoritatea din corelațiile cuantice din dispozitivul original și utilizează lanțuri de hash pentru a verifica criptografic procesul de extracție.
Terții pot accesa datele publice ale blockchain-ului pentru a verifica dacă procesul RNG a fost manipulat. Echipa NIST a realizat, de asemenea, îmbunătățiri semnificative în ceea ce privește viteza și eficiența RNG: cel mai recent experiment a produs 512 biți de numere aleatoare în aproximativ 20 de secunde, comparativ cu 10 minute pentru același rezultat în 2018.
Potrivit lui Peter Brown, profesor asociat la Institut Polytechnique de Paris din Franța, un sistem complet trasabil ar trebui să ofere un strat suplimentar de încredere întregului proces RNG. „În era actuală a dezinformării, cel puțin vom putea avea încredere în aleatoriu,” a spus Brown.
