Grupo de investigación de la ÖAW utiliza el límite de velocidad cuántico para generar números aleatorios certificados

A diferencia de los generadores de números aleatorios clásicos, cuyos resultados parecen aleatorios pero podrían ser predichos por el modelo, los procedimientos basados en el QSL proporcionan, según el equipo, una impredecibilidad demostrable. "Esto no se puede explicar mediante un modelo clásico", explicó Caroline Jones del grupo de Müller a la APA. "Generamos azar seguro con ello."

Aleatoriedad certificada como pilar de seguridad

Para aplicaciones críticas en materia de seguridad, como la comunicación cifrada o las votaciones digitales, se necesita un mayor grado de fiabilidad que en el caso de los números aleatorios simples, destacó Jones. "Números aleatorios certificados, que no solo parecen aleatorios, sino que son demostrablemente impredecibles, incluso para atacantes que saben más sobre nuestros equipos de laboratorio que nosotros" — así formuló ella el requisito del procedimiento.

El principio retoma una antigua disputa de la física. "Originalmente, esta indeterminación en la teoría cuántica fue vista con escepticismo (Albert Einstein: 'El viejo no juega a los dados'), pero como muy tarde la relación de indeterminación de Werner Heisenberg consolidó el enfoque probabilístico", escriben los investigadores en el trasfondo.

Importancia para la criptografía y la seguridad informática

La demostración práctica constituye el núcleo de la publicación. Los investigadores del IQOQI pudieron demostrar experimentalmente que las secuencias de bits obtenidas de un sistema cuántico superan pruebas estadísticas y, al mismo tiempo, cuentan con un certificado que acredita su auténtica aleatoriedad. Con ello se cierra una brecha entre la mecánica cuántica teórica y la aplicación concreta.

Müller y su equipo ven en los resultados una contribución a la criptografía de la próxima generación. Los ordenadores cuánticos de construcción convencional podrían descifrar muchos de los cifrados utilizados hoy en día; en paralelo, surgen procedimientos basados en efectos de la física cuántica. Los números aleatorios certificados se consideran en este contexto un componente importante.

Perspectivas y cuestiones abiertas

En perspectiva, el procedimiento podría emplearse en áreas relevantes para la seguridad, como la comunicación estatal, las transacciones financieras o los sistemas electorales. Hasta ahora sigue abierto cómo escalar el método a niveles industriales y qué estándares serían necesarios para la certificación.

El estudio se inscribe en una serie de trabajos internacionales que pretenden hacer aprovechables los efectos cuánticos para la seguridad informática. Mientras que consorcios como IBM y Google trabajan sobre todo en ordenadores cuánticos, grupos académicos como el del IQOQI persiguen aplicaciones complementarias, en las que no importa la potencia de cálculo, sino la impredecibilidad intrínseca de la naturaleza.