新發現揭示了一個突破性的創造，重新定義了我們對機會的理解

ETH蘇黎世研究人員由Renato Renner領導，通過用微波光子將兩個量子比特在30米的隧道中纏結，然後用雙源提取器精煉輸出，打造了一個“完美骰子”。這項在《自然》刊登的實驗產生的隨機數，其不可預測性由物理證明，指向在密碼學和遊戲中古典生成器無法匹配的應用。

• 主要要點：
• • Renato Renner的ETH蘇黎世團隊將2個量子比特在30米範圍內纏結以生成經過證明的隨機性。
• • 《自然》研究可能加強超越古典方法的密碼學、遊戲和安全系統。
• • ETH蘇黎世的發現增強了量子優勢，並可能在2026年後重塑安全模型。

在蘇黎世一個長30米的隧道中，兩個量子比特傳遞微波耳語，隨後產生了沒有人能預測的數字。由Renato Renner領導的ETH蘇黎世團隊利用纏結和雙源提取器，生成一串由物理而非硬件假設證明的隨機數。這一結果打破了決定論的舊有舒適感，直指密碼學和彩票系統等實際應用。該研究發表在《自然》上，認為不可預測性不是測量的缺陷，而是現實的內建特徵。

顛覆隨機性：量子物理如何挑戰決定論

日常生活感覺可預測，但量子物理總在撼動這一認知。在最微小的尺度上，結果拒絕被確定，這種不確定性不是儀器的缺陷，而是自然的行為方式。科學家長期以來一直在問，這種不可約的混沌是否可以用來產生純粹的隨機性。ETH蘇黎世的研究人員現在表示可以，且證據令人震驚。

ETH蘇黎世的實驗：首創“完美骰子”

由密碼學家Renato Renner領導，團隊打造了一個他們稱之為“完美骰子”的系統，能輸出沒有人能預測的比特，甚至連其創建者也無法預測。該設置利用了約98英尺範圍內由微波光子連結的兩個量子比特之間的量子纏結。對一個量子比特的測量與另一個相關，但單獨的結果仍然根本無法知道。

這些測量的原始結果隨後用“雙源提取器”進行處理，這是一種將微弱隨機輸入純化為可證明的隨機輸出的技術。這一聲明基於物理，而非對設備內部的信任。換句話說，這種隨機性由實驗結構和量子理論本身證明。該工作發表在《自然》上，並依賴於數十年的Bell測試研究，排除隱藏的經典變數。

應用與量子優勢

這種方法不同於依賴算法或雜亂環境噪聲的典型生成器。這裡，輸出根植於量子力學的定律。直接目標是密碼學，因為安全性取決於不可預測性。銀行、雲服務提供商和硬件安全模塊可以將這些經過證明的比特用於密鑰生成、安全啟動和高風險認證。

遊戲和彩票也是明顯的應用對象，儘管擴展和成本將決定進度。研究人員還將這一結果框定為量子優勢的證據，即古典機器無法匹配的保證。對開發者和CISO來說，實用信息很簡單：基於物理的熵可以提升安全架構的底線，這些架構仍依賴偽隨機種子。

一個哲學問題：宇宙核心的混沌

除了工具和協議外，這一結果推動了一場長期辯論。如果某些輸出可被證明超出預測範圍，那麼不確定性不僅是無知，而是已融入現實。這支持量子力學的概率觀，並縮小了隱藏決定論解釋的空間。它也重新定義了風險模型：某些不確定性無法被平均化，只能被尊重並且如本研究所示，進行利用。