Números aleatorios trazables de una ventaja cuántica no local

Área de la Ciencia:

• Ciencia de la información cuántica
• Criptografía
• Ciencias de la computación

Sus antecedentes:

• Los números aleatorios impredecibles son cruciales para la seguridad digital y la asignación justa de recursos.
• Los generadores de números aleatorios (GNR) actuales tienen limitaciones en la trazabilidad, la auditabilidad y la certificación de la imprevisibilidad.
• Los GNR algorítmicos son auditables, pero no pueden garantizar la imprevisibilidad a priori, mientras que los GNR cuánticos independientes del dispositivo tienen pasos de extracción vulnerables.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un protocolo de generación de números aleatorios totalmente rastreable.
• Abordar las limitaciones de los GNR existentes garantizando una imprevisibilidad auditable y certificable.
• Para establecer una señal de aleatoriedad cuántica pública, rastreable y certificable.

Principales métodos:

• Desarrolló un protocolo basado en técnicas cuánticas independientes del dispositivo.
• Extrajo aleatoriedad de las correlaciones cuánticas no locales impredecibles.
• Utilizó cadenas de hash entrelazadas distribuidas para el rastreo criptográfico y la verificación de la extracción aleatoria.

Principales resultados:

• Se ha demostrado con éxito un protocolo de generación de números aleatorios totalmente trazable y certificable.
• Lanzó una baliza pública de aleatoriedad cuántica logrando una tasa de éxito del 99.7% durante 40 días.
• Emitió 512 bits de aleatoriedad trazable por ejecución exitosa del protocolo, certificado como uniforme con una probabilidad de error limitada (2^-64).

Conclusiones:

• El protocolo proporciona un servicio público para generar aleatoriedad certificable y trazable.
• Este enfoque cuántico ofrece una ventaja derivada del entrelazamiento sobre los métodos clásicos para la generación segura de aleatoriedad.
• El método desarrollado mejora la fiabilidad y la seguridad de la generación de números aleatorios para aplicaciones críticas.