المرشح الكمومي: من البتات غير النقية إلى العشوائية النقية ⚡ экспресс
لتشفير موثوق، هناك حاجة لأعداد عشوائية، لكن المصادر الحقيقية للعشوائية تعطي غالبًا تتابعات يمكن التنبؤ بها. أظهر الفيزيائيون كيف يحول حاسوب كمومي مثل هذه الإشارة الضعيفة إلى إشارة شبه مثالية، حتى لو كانت مخترقة. السر في إجراء سريع كالبرق: الخصم لديه 30 مللي ثانية فقط للتزوير، وموقعه مقيد بنصف قطر 4500 كم. إنها مثل تنقية العشوائية عن بعد.
لا يمكن تصور التشفير الحديث دون أرقام عشوائية حقيقية. لكن المصدر القياسي قد يكون غير موثوق أو حتى مخترقا عمدا. اقترح الخبراء التجريبيون حلا عبر بناء معالج كمومي يعمل بـ 98 أيونا — حيث يعمل كمرشح عالي السرعة، محولا الإشارة غير النقية إلى إشارة عشوائية نقية لا يمكن التنبؤ بها. يقوم هذا العمل على اكتشافات جون ستيوارت بل وآلان أسبيه وأنطون تسايلينغر حول التشابك الكمومي — أي الترابط الفوري بين الجسيمات مهما بعدت المسافة. تتشابك الأيونات داخل المعالج، ثم تُقاس بترتيب عشوائي لا يُكشف عنه إلا قبل القياس ببضعة أجزاء من الثانية. بسبب سرعة الضوء، فإن أي تدخل من مسافة تزيد عن 4500 كم لا يمكن أن يصل إلى المعالج خلال الـ 30 ميلي ثانية المتاحة. حتى الحاسوب الفائق الموجود بجوار المصدر مباشرة، يعجز عن إدخال أي تلاعب. وهكذا يكتسب التيار الضعيف القابل للتنبؤ أعلى درجات الإنتروبيا — أي مقياس العشوائية وعدم القدرة على التنبؤ. وللمرة الأولى، تُجرى عملية التنقية هذه عن بُعد، مما يؤكد أنه لا يمكن الوثوق بالعشوائية إلا عندما تستند إلى أساس النموذج القياسي وقوانينه الكمومية.
🎯 في السابق، كان تعزيز العشوائية يتطلب أن يكون المصدر وجهاز القياس في مختبر واحد. وهنا، ولأول مرة، تم ذلك عن بُعد، مما يفتح الطريق أمام التشفير الكمومي العالمي.