“Eso es tan aleatorio” es un dicho común que las personas usan cuando ven o experimentan algo inesperado. Pero como concepto en física, la verdadera aleatoriedad matemática ha demostrado ser difícil de alcanzar, hasta ahora. Un equipo de informáticos que utilizan métodos de computación cuántica, por primera vez, han generado un número verdaderamente aleatorio, ellos informe en el diario Naturaleza.
A estas alturas te preguntas, ¿qué es la “verdadera aleatoriedad” de todos modos? ¿Elegir un número entre, por ejemplo, uno y un billón, cuenta como verdaderamente aleatorio?
Los físicos dirían “no”. Cada tarea aparentemente aleatoria existente todavía opera bajo reglas físicas o matemáticas.
Teoría de aleatoriedad certificada
La capacidad de crear aleatoriedad que realmente se puede probar como tal se denomina aleatoriedad certificada, y es más que un ejercicio matemático esotérico y alucinante. Puede, en teoría, hacer que el cifrado sea mucho más seguro o garantizar que procesos como la selección del jurado sean realmente justos.
Dicha certificación resulta, es tan complicado como generar el número aleatorio. Requiere demostrar que la comprobación de la computadora para la aleatoriedad es realmente un tercero que opera independientemente.
“El principal desafío para cualquier cliente que reciba aleatoriedad de un proveedor de terceros, como un módulo de seguridad de hardware, es verificar que los bits recibidos son realmente aleatorios y recién generados”, según el documento.
Para crear su número aleatorio, el investigador utilizó una técnica llamada muestreo de circuitos aleatorios. Esencialmente se apoya en la computación cuántica (que funciona bajo Reglas diferentes que los métodos de computación clásicos) que de alguna manera producen más aleatoriedad de la que puede asumir. Esta tarea es inalcanzable por el cálculo clásico.
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Poner a prueba la computación cuántica
La investigación tuvo dos pasos. Primero, el equipo generó circuitos aleatorios y los envió a una computadora cuántica remota no confiable a través de Internet, Según un comunicado de prensa. Luego se le pidió a esa computadora que devolviera las muestras correspondientes. Esto de ida y vuelta fue tan rápido que no podía replicarse ni siquiera la supercomputadora convencional (es decir, no cuantum) en ayunas.
¿Qué tan rápido fue? La salida realizó más de un millón de operaciones por segundo, lo que es muy rápido.
Para certificar que el número generado fue realmente aleatorio, los investigadores esencialmente solicitaron a una supercomputadora no cuantante que adivinara qué era. Resulta que la supercomputadora no estaba a la altura de la tarea. Por lo tanto, la salida podría ser certificada como verdaderamente aleatoria.
“Este trabajo marca un hito importante en la computación cuántica, demostrando una solución a un desafío del mundo real utilizando una computadora cuántica más allá de las capacidades de las supercomputadoras clásicas hoy en día”, dijo Marco Pistoia, informática de JPMorganchase y autor del estudio, en un comunicado de prensa. “Este desarrollo de aleatoriedad certificada no solo muestra avances en el hardware cuántico, sino que será vital para futuras investigaciones, muestreo estadístico, simulaciones numéricas y criptografía”.
En otras palabras, el número que el equipo generó a través de su computadora cuántica realmente fue aleatorio.
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Antes de unirse a la revista Discover, Paul Smaglik pasó más de 20 años como periodista científico, especializándose en la política de ciencias de la vida de los Estados Unidos y problemas de carrera científica global. Comenzó su carrera en periódicos, pero cambió a revistas científicas. Su trabajo ha aparecido en publicaciones que incluyen científicas, ciencias, naturaleza y científico americano.