人類首次生成“完全隨機的數”,這才是“真不可能被預測”
更新于:2025-04-04 15:08:16

這次,56量子比特的“認證隨機性”實驗,算是給量子計算的“深水區”來了個深潛式突破。別再被所謂的“量子計算將改變世界”的口號給忽悠了,真正的挑戰已經在眼前:如何把量子計算從實驗室的晃蕩推向實際應用的舞臺。而這項研究,無疑給了我們一個最現實的答案——隨機性,才是量子計算在未來應用中最有可能“率先爆發”的領域。

量子計算機的“認證隨機性”,聽起來似乎像是個無關痛癢的技術點,但背後實則隱含著顛覆經典計算機應用核心的潛力。什麼是隨機性?就是所謂的“真正隨機”。我們現在的計算機,所有的隨機數生成,歸根結底都是通過演算法偽造的——要麼是硬體隨機數生成器,要麼就是基於時間戳、種子之類的“偽隨機”。這些看似無懈可擊的數位,早在上個世紀90年代,就被駭客們攻破過。因為你越是控制種子,就越容易被攻破。經典計算機永遠不能生成“真隨機”,這就是它的瓶頸所在。直到量子計算,這種硬傷才有可能被徹底抹去。

這次實驗的突破,直接用56量子比特的硬體,通過量子計算來生成“真實的”隨機數。它不僅僅通過量子計算機自己“生成”出來,更通過經典計算機的驗證,證明這些數位不是偽造的。這是一個經典計算機無法觸及的領域——即便它有再強的硬體,也無法做到“自證隨機性”。量子計算機,憑藉其天生的量子疊加特性,生成的隨機數徹底無跡可尋。其背後所運用的“隨機電路採樣”(RCS)技術,實際上就是讓量子計算機選擇一個“隨機解”,這個解即使經典計算機也無法預測。

我知道,很多人還在想,這又算啥?不就是生成了一些隨機數位?但你得明白,這些數位一旦拿去應用於加密、隱私保護等高風險領域,那才是真的“破天荒”。要知道,現在的密碼學之所以能夠在計算機的加密演算法中“屹立不倒”,正是因為它依賴於偽隨機數生成。但這玩意兒其實並不完美,現實中的隨機數生成,往往都被攻擊者找到漏洞。你得相信,量子計算的隨機性,才是“真不可能被預測”。

這種認證隨機性的驗證方法,為什麼需要經典計算機?說白了,量子計算機雖然生成隨機數的能力無人能敵,但它自己並不能完全證明這些數位“真”的程度。要證明它的“真隨機”,必須用經典電腦去推理。這正是這項技術“優雅”的地方:量子與經典,彼此協作,最終取得了“數位的純淨性”認證。這種合作方式,實際上也是量子計算未來發展中不可忽視的關鍵,別幻想量子計算可以一騎絕塵,獨立完成所有任務。

記得不久前,Google搞的量子霸權實驗還在掀起波瀾,很多人嘲笑它“不值一提”。可現在呢?這一項“認證隨機性”實驗,直接為量子計算的實際應用打下了基礎,它不再是紙上談兵,不再是空洞的學術討論。

這種進步是如此迅速,以至於我們很難在短時間內跟得上它的節奏。今天的隨機性實驗,可能會成為我們未來回顧量子計算歷史時的一個標誌性節點。