01.04.2025 Erste "echte" Zufallszahl erzeugt

Quantencomputer können auch nutzen

Zwar unterliegt das Ergebnis eines Wurfs eines Würfels dem Zufall, aber als Zufallszahl ist es nicht zu verwenden. Da ist die Anordnung der Sandmoleküle an einem kilometerlangen Strand sicher besser geeignet. Zufallszahlen sind für Verschlüsselungsalgorithmen eine Grundvoraussetzung. Denn nur, wenn man seine Berechnung mit einer wirklich zufälligen Zahl beginnt, ist es unmöglich das Ergebnis zu knacken.

Die aktuell genutzten Zufallszahlengeneratoren sind schon ganz gut - je nachdem, wie viel Zeit man ihnen lässt, eine solche zu finden. Kennt der Angreifer jedoch den Algorithmus des Zufallszahlengenerators, kann man - wieder mit viel Zeit - den Code knacken. Erst mit einem Quantencomputer wird es wirklich möglich sein, eine echte Zufallszahl zu erzeugen.
Das "wird" ist heute

Quantencomputer haben unseren "normalen Computern" mindestens zwei Sachen voraus. Ihre Rechengänge können durch quantenphysikalische Phänomene viel schneller viel komplexere Zustände annehmen als klassische Bits mit 0 und 1. Das sind Superposition und Verschränkung. Durch die Superposition der Qbits sind beliebige Zustände zwischen 0 und 1 möglich und verschränkte Qbits beeinflussen sich sofort gegenseitig, egal, wie weit sie voneinander entfernt sind.

Nun haben Forscher mit einem 56-Qubit-Quantencomputer die erste experimentell zertifizierte Zufallszahl erzeugt. Dazu ließen sie die Maschine mehrfach Berechnungen für eine komplexe Aufgabe anstellen. Aus den Berechnungen der verschiedenen Lösungswege bildeten sie ihre Zufallszahlen und konnten in einem zweiten Schritt mithilfe von Supercomputern mathematisch nachweisen, dass es für deren Zufälligkeit keinen Algorithmus gibt.

Das hätten ihnen Quantenphysiker auch vorhersagen können, da quantenphysikalische Vorgänge wirklich zufällig sind - wir erinnern uns sicher an den Schulversuch mit dem Photon vor einem Doppelspalt, das sich entscheiden muss durch welchen Spalt es "gehen" wird ...

Die Erzeugung von wirklichen Zufallszahlen wird die Verschlüsselung unserer Daten auf jeden Fall sicherer machen und den Überwachern mehr graue Haare bescheren. Ihnen bleibt dann nur noch Verschlüsselung vollständig zu verbieten, wie wir es gerade in Großbritannien erleben.

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