Рис. Изображение овцы, зашифрованное с использованием обычной случайности (в центре) и сертифицированной идеальной случайности из эксперимента ETH (справа). Только идеальная случайность превращает изображение целиком в шум. Источник: ETH Zurich

Был поставлен эксперимент со сложной установкой, состоящей из двух сверхпроводящих чипов, которые охлаждали до температур близких к абсолютному нулю. Каждый чип представляет собой квантовый бит или кубит, который может принимать состояния "0" или "1", или любую произвольную суперпозицию этих состояний. Два чипа соединены 30-метровой трубкой, которая также охлаждается.

Микроволновые фотоны могут перемещаться между ними, создавая таким образом квантово-механическую запутанность. Это означает, что квантовое измерение на одном кубите, которое случайным образом дает значения "0" или "1", автоматически и на расстоянии влияет на то, будет ли измерено "0" или "1" на втором кубите. Расстояние в 30 метров гарантирует, что во время измерения, даже со скоростью света, обмен информацией между кубитами невозможен. Это нарушило бы идеальную случайность.

Фото. Андреас Вальрафф и Ренато Реннер (внизу) рядом с 30-метровым кабелем, соединяющим два квантовых чипа. В ходе этого эксперимента исследователи ETH впервые получили сертифицированную идеальную случайность. Фото: Килиан Кесслер / ETH Zurich

Для двух кубитов в зависимости от несовершенного генератора случайных чисел был выбран точный тип измерения. Затем физики смогли еще больше усилить случайность результатов измерения, используя специальный алгоритм.