Le caractère aléatoire de la physique quantique est imparfait et doit être amplifié pour être considéré comme véritablement aléatoire, affirment les chercheurs.
Des chercheurs suisses affirment avoir construit un générateur de nombres aléatoires parfait à partir de deux puces supraconductrices quantiques, d’un tuyau de 30 mètres de long et de quelques logiciels. Le dispositif résultant pourrait être utilisé pour générer des clés cryptographiques ou pour offrir un « service public aléatoire » pour les loteries ou les applications blockchain, disent-ils.
Ils ne sont pas les premiers à faire cette affirmation.
De nombreuses sources de hasard sont biaisées. Par exemple, les pièces de monnaie ou les dés ont tendance à favoriser un côté. «Même les générateurs de nombres aléatoires modernes, basés sur des effets de mécanique quantique comme la réflexion des photons par les séparateurs de faisceaux, ne sont pas entièrement à l’abri d’une telle erreur systématique ou d’un tel « biais »», a déclaré Andreas Wallraff, l’un des dirigeants de l’équipe de recherche de l’ETH Zurich.
Des biais similaires peuvent être trouvés dans les générateurs de nombres pseudo-aléatoires purement logiciels. Cela a conduit à des problèmes de sécurité dans les appareils IoT et WhatsApp, entre autres applications.
Pour contourner ce problème, les chercheurs ont installé deux puces de calcul intensif, chacune représentant un qubit, refroidies à un niveau proche du zéro absolu. Les puces sont reliées par un guide micro-ondes de 30 mètres de long, refroidi de la même manière, et les photons micro-ondes volant entre elles créent une situation d’intrication quantique.
Les résultats produits par ce processus sont ensuite transformés via un algorithme spécial pour générer un caractère aléatoire parfait. « La séquence de zéros et de uns qui en résulte est désormais parfaitement aléatoire, et nous pouvons même le certifier », a déclaré Renato Renner, l’autre chef d’équipe. « Les améliorations techniques nous ont permis de créer des nombres aléatoires qui resteront parfaitement aléatoires pour l’éternité. »
L’équipe a publié ses résultats cette semaine dans un article intitulé « Amplification expérimentale du caractère aléatoire » dans Nature.
