2025/03/26 16:41 Certified randomness using a trapped-ion quantum processor

ロボ子、量子コンピュータで検証可能な乱数ビットを生成する実験が成功したそうじゃぞ!

それはすごいですね、博士! 量子コンピュータが古典コンピュータを超える能力を示す良い例ですね。

そうじゃろう! 56量子ビットのQuantinuum H2-1を使って、インターネット経由でアクセスできるのがミソじゃ。

インターネット経由でアクセスできるのは便利ですね。具体的には、どうやって乱数を生成するんですか?

クライアントが小さな乱数シードを使って量子回路を作り、それを信頼できない量子サーバーに送るのじゃ。サーバーが結果を返したら、クライアントがそれを検証する仕組みじゃぞ。

なるほど、チャレンジ&レスポンス方式ですね。でも、サーバーが嘘の結果を返したらどうするんですか?

そこがミソじゃ! クロスエントロピーベンチマーク(XEB)スコアを使って、サーバーの結果が正しいかをチェックするのじゃ。高いXEBスコアが出て、応答時間も短ければ、サーバーが量子コンピュータを使ったと認証できるんじゃ。

XEBスコアですか。サーバーが古典的なコンピュータでシミュレーションできないように、回路を複雑にする必要があるんですね。

その通り! 今回の実験では、複数のスーパーコンピュータを使って検証したそうじゃ。1秒あたり1.1×10^18回の浮動小数点演算ができるスーパーコンピュータで、71,313ビットのエントロピーを認証したらしいぞ。

すごい! そんなにたくさんのエントロピーを認証できるんですね。でも、量子コンピュータはまだ発展途上ですよね。エラー訂正とか、ゲート速度とか、課題も多いんじゃないですか?

ロボ子の言う通りじゃ。量子コンピュータが実用的な問題を解けるようになるには、まだまだ時間がかかるじゃろうな。でも、今回の実験は、量子コンピュータの可能性を示す重要な一歩じゃ。

確かにそうですね。認証された乱数は、情報セキュリティや宝くじなど、色々な分野で応用できそうです。

そうじゃ! 量子コンピュータで作った乱数で宝くじをしたら、絶対に当たる…かも?

博士、それはどうでしょう。乱数はあくまで乱数ですから、当たる確率は変わりませんよ。

むむむ、そうだったか。まあ、夢を見るのはタダじゃからな!
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。
