Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) и Города науки и технологий имени короля Абдельазиза (KACST) создали самый быстрый в мире генератор квантовых случайных чисел (QRNG). Он прошел все тесты Национального института стандартов и технологий (NIST) и выдает числа почти в тысячу раз быстрее аналогов.

Результаты опубликованы в издании Optics Express.

Это серьезный прорыв для всех, кто зависит от надежной защиты данных, — говорит профессор KAUST Бун Уи, руководивший исследованием.

Его коллега, профессор Осман Бакр, также участвовал в работе.

Случайные числа нужны там, где важна безопасность: в банках, медицине, военной сфере. Но обычные генераторы — псевдослучайные. Они лишь имитируют хаос, а на самом деле используют сложные алгоритмы, которые можно взломать. Квантовые генераторы лишены этого недостатка — их случайность абсолютна, потому что основана на законах квантовой механики.

Рекордная скорость получилась благодаря двум вещам:

• Ученые усовершенствовали микро-светодиоды (размером в несколько микрометров), из которых сделан генератор. Это сделало его энергоэффективным и компактным.
• Они улучшили алгоритмы обработки данных, чтобы система работала без задержек.

Доктор Абдалла Альмогбель, исследователь из KACST, подчеркивает:

Такие проекты — часть стратегии Саудовской Аравии (Vision 2030). Мы хотим быть лидерами в квантовых технологиях, и это исследование — шаг в нужном направлении.

Польза исследования

• Кибербезопасность: банковские транзакции, шифрование данных и защита персональной информации станут надежнее.
• Практичность: компактные и быстрые QRNG можно встроить в мобильные устройства или IoT-гаджеты.
• Наука: разработка подтверждает, что квантовые технологии выходят из лабораторий в реальный мир.

Пока неясно, как устройство поведет себя в массовом производстве. Микро-светодиоды могут быть дорогими, а алгоритмы — требовать мощных процессоров.

Ранее другие ученые разработали генератор случайных чисел, но не заявляли его как абсолютно невзламываемый.