Quantenphysik liefert erstmals perfekte, zertifizierbare Zufallszahlen

„Gott würfelt nicht“ ist wohl eines der berühmtesten Zitate von Albert Einstein. Mit diesem Ausspruch drückte er seinerzeit seinen Missmut gegenüber der noch jungen Quantenphysik aus. Diese sagte vorher, dass das Ergebnis von Quantenexperimenten intrinsisch zufällig sei. Absurd, meinte Einstein, denn er konnte sich nicht vorstellen, dass die Physik zufällige Elemente enthielt.

In der Tat ist echter Zufall extrem selten. Dies ist ein großes Ärgernis für die Kryptografie und Security, da Verschlüsselungsalgorithmen häufig auf Zufallszahlen beruhen. Wer sich bereits mit Zufallszahlengeneratoren befasst hat, weiß, dass diese meist komplexe Methoden nutzen, um nur scheinbar zufällige Zahlen zu erzeugen. Doch Algorithmen befolgen Regeln und diese sind, definitionsgemäß, nicht zufällig. Für einige Anwendungen mag dies reichen, für andere, wie die Verschlüsselung sensibler Daten, nicht.

Ein Forschungsteam der ETH Zürich um Renato Renner und Andreas Wallraff konnte nun einen Meilenstein demonstrieren. In seinen Quantenexperimenten erzeugte das Team erstmals perfekte, zertifizierbare Zufallszahlen mithilfe einer Methode namens Zufallsverstärkung. Die Methode könnte die digitale Sicherheit massiv erhöhen und die Forschenden bezeichnen ihr Experiment als Demonstration eines Quantenvorteils, da sie ein Ergebnis erzielen konnten, das mit herkömmlichen Methoden nicht möglich wäre. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Nature.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Quantenphysik liefert erstmals perfekte, zertifizierbare Zufallszahlen“.
Mit einem heise-Plus-Abo können Sie den ganzen Artikel lesen.