量子计算机突破：生成可认证随机数

Quantinuum团队利用一台56量子比特的离子阱量子计算机，首次成功生成并经经典超级计算机验证的认证随机数，该成果发表于《自然》杂志。 这一突破性进展标志着量子计算在实际应用方面取得关键进展，其能力超越传统超级计算机，解决了量子计算实际应用的瓶颈问题。 该团队采用随机电路采样（RCS）技术，利用量子力学原理生成具有真正随机性的数字序列，为密码学、公平性和隐私保护等领域提供强有力的支持，并具有极高的安全性和不可预测性。

美国Quantinuum团队在《自然》杂志发表论文，宣布利用一台56量子比特的离子阱量子计算机（Quantinuum System Model H2），成功生成经认证的随机数。此突破标志着量子计算在实际应用方面取得关键进展，其能力已超越传统超级计算机。

此前，Quantinuum、摩根大通和谷歌等团队已在各自的量子计算机上完成传统超级计算机无法完成的任务。然而，将量子计算能力转化为实际应用仍面临挑战。此次研究通过随机电路采样（RCS）技术解决了这一难题，利用量子力学原理生成具有真正随机性的数字序列，这在密码学、公平性和隐私保护等领域具有重要意义。

传统计算机生成的随机数通常依赖硬件随机数生成器，存在被操控的风险。而该新方法即使在量子计算机被控制的情况下，理论上也无法操纵输出结果并保持随机性认证。研究团队通过互联网远程访问量子计算机，执行基于RCS的协议，该协议能够生成比输入更随机的结果。

该方法分为两步：首先，向量子计算机输入复杂挑战，只有随机选择才能解决；其次，使用多台顶级超级计算机进行经典验证，确保随机性的不可模仿性。实验共验证了71313位熵，验证速度达到每秒1.1×10^18次浮点运算（1.1 ExaFLOPS）。

这是首次实验验证量子计算机能够生成真正的随机数，并经经典超级计算机验证其随机性和新生成性。这项工作不仅展示了量子硬件的进步，也对统计抽样、数值模拟和密码学等领域具有重要意义。

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