量子力学で「真の乱数」を生成か？　量子の不確かさで予測困難な乱数の生成に成功

「本当に予測できない乱数なんて作れるのか？」

アメリカのJPモルガン・チェース、テキサス大学らに行われた研究によって、量子力学の不思議な性質を活かすことで “究極の乱数”を生成することに成功しました。

乱数はセキュリティや暗号化、オンラインくじなど、あらゆる場面で用いられていますが、「本当に信頼できる乱数」を得るのは意外と難しく、既存のコンピュータが生み出す「疑似乱数」では、いずれ推測されてしまう危険性がありました。

そこで新たな研究では、量子コンピュータを使った乱数生成を徹底検証し、古典的なコンピューターでは予測不能な量子乱数の実証が目指されています。

果たして私たちは“予測不可能”を証明できるのでしょうか？

研究内容の詳細は『Nature』にて発表されました。

なぜ量子は予測不能？ ‘重ね合わせ’が生む真のランダム

私たちが日常で使う多くの乱数は、コンピュータのアルゴリズムで生み出される「疑似乱数」であり、演算のパターンが読み解かれると推測や再現が可能になってしまう恐れがあります。

暗号やオンラインくじなど「絶対に推測がされては困る」場面には、十分強力とは言い切れないわけです。

一方、物理的なわずかな揺らぎや量子効果を利用したハードウェア乱数生成器も登場してきましたが、「その装置が本当に乱数を出しているのか？」を第三者が厳密に確認するのは容易ではありません。

そこで改めて注目されているのが、量子力学の現象そのものを使った「量子乱数生成」です。

量子力学の特徴として、「測定をするまでは結果が確定していない」という性質が挙げられます。

量子ビット（量子の情報単位）は「重ね合わせ状態」と呼ばれ、たとえばコイントスで言うなら、表と裏が“両方同時に存在している”かのようなイメージです。