NTTの研究者は、現在の量子乱数生成器よりもランダム性に富んでいると考えている。

日本電信電話株式会社（NTT）の研究者らは、現実的な量子デバイス上に構築された初の高速量子乱数発生器を発明したと主張している。

RNG の詳細は、発表 [PDF] およびNature Communicationsの論文に記載されています。

「本研究では、ランダム性を証明するための効率的な手法（米国国立標準技術研究所の研究者との共同研究）を開発し、タイムビン符号化を用いて光パルスの到着時間を測定することで、0.1秒ごとに8192個の耐量子ランダムビットのブロックを生成できることを示しました。これにより、低遅延で高速なパフォーマンスが可能になります」と発表では説明されている。「さらに、この方式は、現実的な量子デバイスにおいて実用的なセキュリティを保証します。」

これは重要な点です。量子コンピュータは、量子領域で観測すると「ノイズ」が発生し、計算を安定して行うためにはそれを打ち消す必要があるため、スケールアップが難しいからです。「現実的な」デバイスは、より極端な対策を講じるのではなく、このノイズを考慮しようとします。その結果、より複雑ではなく、より実用的なデバイスが生まれます。

この新しい発明は、レイテンシを増加させることなく乱数を生成すると言われています。これは重要な点です。なぜなら、コンピューターはあらゆる種類の暗号化やその他のタスクに乱数を必要とするため、新たなエントロピーの塊が到着するのを待つことなど望まないからです。

より高速な伝送速度を持つ量子乱数生成器は、ゼロ知識証明、選挙監査など、継続的に動作する高セキュリティで最新の、認証可能な公開乱数ビットブロックを必要とする用途に最適です。このような乱数ストリームは、より優れた暗号鍵を生成することが期待されており、量子コンピュータは現在の古典的な暗号方式をバターを切るナイフのように切り裂くことが期待されるため、その重要性は増すでしょう。

将来的には、研究者たちは量子乱数発生器を小型製品の製造が可能なレベルまで小型化し、最終的には量子技術によって強化されたセキュリティの高い通信ネットワークを構築したいと考えています。®