Kvantberäkning

tar ett monumentalt språng framåt, med senaste framstegen som öppnar upp en ny era för kryptografi. Sammanfogningen av dessa två banbrytande teknologier kan omvandla sättet vi säkrar allt från nätbanker till röstningssystem.

Forskare från JP Morgan Chase, Quantinuum och andra teknologiledare har gjort ett genombrott genom att visa hur kvantdatorer kan generera "certifierat slumpmässiga" tal.

< p > Dessa siffror, till skillnad från dem som produceras av traditionella datorer, är verkligen slumpmässiga, vilket gör dem ohackbara och revolutionerar sättet vi skyddar känslig information. När världen i allt högre grad förlitar sig på digitala system, har behovet av säkra och ogenomträngliga kryptografiska metoder aldrig varit mer kritiskt. < / p >

Ett steg mot oförutsägbar och säker kryptografi

I världen av kryptografi—som används för att säkra allt från ditt bankkonto till online-transaktioner—spelar slumpmässiga tal en nyckelroll.

Dessa siffror är viktiga för system som tvåfaktorsautentisering och lösenordsnycklar, vilket säkerställer att endast auktoriserade användare kan komma åt vissa tjänster.

Men traditionella datorer förlitar sig vanligtvis på algoritmer för att generera slumpmässiga nummer, som, trots att de verkar slumpmässiga, faktiskt är förutsägbara. Om en hackare upptäcker det underliggande mönstret kan de potentiellt knäcka säkerhetskoderna och kompromissa med systemet.

Föreställ dig att använda en kortlek, där en dators algoritm blandar korten med en specifik sekvens. Om samma 'seed'-värde används för att blanda korten igen, kommer resultatet att vara identiskt, vilket gör systemet sårbart för attacker. Det är här kvantdatorer träder in för att göra en betydande påverkan.

Läs även:XLM Ekosystemrevolution Driven av Kvantdatorer, Vad Händer Nästa?

Hur kvantdatorer skapar verkligt slumpmässiga nummer

Kvantberäkningar, som använder qubits istället för binära bitar, utnyttjar principerna för kvantmekanik för att uppnå resultat som klassiska datorer helt enkelt inte kan matcha.

Tack vare fenomenet superposition kan qubits existera i flera tillstånd samtidigt, vilket gör att de kan generera resultat som inte är förutbestämda förrän de observeras.

Denna inneboende slumpmässighet—som härstammar från själva kärnan av kvantmekanik—säkerställer att de genererade siffrorna är verkligt slumpmässiga, inte bara baserade på en algoritmisk formel.

I en nyligen genomförd studie publicerad iNatur, ett forskarteam använde en 56-kvbits fångad-jon kvantdator för att producera över 70 000 certifierade slumpmässiga bitar.

Processen, som tog bara några sekunder per bit, skulle ha krävt den sammanlagda kraften från världens främsta superdatorer som arbetade dygnet runt för att replikera.

Verifikationsprocessen involerade superdatorer vid Argonne och Oak Ridge National Laboratories, som bekräftade att dessa siffror inte kunde ha genererats med klassiska metoder, vilket säkerställde att de var verkligt slumpmässiga och fria från manipulation.

Att bryta kryptografins barriär

Detta nya nivå av slumpmässighet har enorma konsekvenser för digital säkerhet. Förmågan att generera certifierade slumpmässiga tal kan omvandla hur vi säkrar allt från kryptovaluta plånböcker till digitala signaturer.

Till exempel skulle kvantdriven slumpmässighet kunna förbättra säkerheten hos blockchain-plattformar som Ethereum och Solana genom att förstärka deras konsensusmekanismer och göra dem motståndskraftiga mot manipulation.

Duncan Jones, chef för cybersäkerhet på Quantinuum, påpekade att denna typ av innovation skulle kunna förhindra stora intrång som hackningen av Sony PlayStation 2010, där svag slumpmässig nummergenerering gjorde det möjligt för angripare att stjäla privata kryptografiska nycklar.

Sådana incidenter framhäver det kritiska behovet av verkligt slumpmässiga tal inom kryptografi, vilket kvantdatorer nu kan tillhandahålla.

Läs också:

Varför Quantum Resistant Ledger (QRL) ökar: Avslöja framtiden för blockchain-säkerhet

Vägen framåt för kvantdrevna kryptografier

Även om teknologin har stor potential är den fortfarande i sina tidiga faser. Verifieringsprocessen kräver för närvarande användning av superdatorer, vilket begränsar dess praktiska tillämpning för de flesta organisationer.

Men potentialen för bredare adoption ligger inom räckhåll. Företag som Quantinuum arbetar redan med mer tillgängliga lösningar som skulle kunna föra kvantgenererad slumpmässighet till en större mängd enheter och system.

I den närmaste framtiden kan vi se kvantdatorer integrerade i vardagsenheter, vilket gör det möjligt för alla att utnyttja deras kraft för att generera säkra, slumpmässiga tal.

När denna teknik mognar kan den leda till en framtid där digital säkerhet inte bara är svår att bryta igenom utan matematiskt omöjlig att knäcka.

Vanliga frågor

Vad är kvantdatorer och hur fungerar de?

Kvant datorer använder qubits som existerar i flera tillstånd samtidigt, tack vare superposition. Detta gör att de kan utföra vissa beräkningar exponentiellt snabbare än klassiska datorer, vilket gör dem idealiska för uppgifter som att generera slumpmässiga siffror.

Varför är slumpmässighet viktig inom kryptografi?

Slumptal är avgörande inom kryptografi eftersom de säkrar system som tvåfaktorsautentisering, digitala signaturer och kryptering. Utan verklig slumpmässighet kan dessa system vara sårbara för hackning.

Hur förbättrar kvantdatorer kryptografi?

Kvantdatorer har potentialen att revolutionera kryptografi genom att utföra beräkningar mycket snabbare än klassiska datorer. Detta kan leda till två huvudområden av förbättringar:

• Genom att bryta kryptografiska system: Kvantdatorer kan utnyttja algoritmer som Shor's algoritm för att snabbt faktoriera stora tal, vilket hotar säkerheten för många nuvarande kryptografiska metoder som RSA.
• Förbättra kryptografiska protokoll: Kvantkommunikation, såsom kvantnyckeldistribution (QKD), erbjuder ett sätt att skapa säkra kommunikationskanaler som inte kan avlyssnas utan att upptäckas, vilket ökar den övergripande säkerheten i datakryptering.

Sammanfattningsvis kan kvantdatorer både utmana nuvarande kryptografiska metoder och möjliggöra nya, mer säkra system.

Kvantdatorteknik genererar certifierade slumpmässiga nummer som är oförutsägbara och ohackbara, till skillnad från traditionella datorer som förlitar sig på förutsägbara algoritmer. Detta säkerställer starkare kryptering och förbättrad digital säkerhet.

Kan kvantdatorer användas i vardagliga tillämpningar?

Även om kvantdatorer fortfarande är i sina tidiga skeden har de potentialen att revolutionera digital säkerhet. I framtiden kan kvantdigital kryptografi bli tillgänglig i konsumentenheter, vilket gör digitala transaktioner mer säkra.

Vad är de verkliga fördelarna med kvantgenererad slumpmässighet?

Certifierad kvantitets slumpmässighet kan förbättra säkerheten i blockchain-plattformar, förhindra datamanipulation och skydda känslig information i applikationer som onlinebank, säker meddelandehantering och mer.