Une équipe de l’ETH Zurich menée par le cryptographe Renato Renner a relié 2 qubits sur 30 mètres pour générer un hasard certifié que nulle machine ne peut prédire. Les chercheurs ont utilisé l’intrication quantique et une technique d’extracteur à deux sources pour produire un flux de nombres certifiés par la physique plutôt que par des hypothèses matérielles, avec des résultats publiés dans Nature. L’expérience répond aux besoins de la cryptographie, du gaming et de la sécurité en fournissant une imprévisibilité ancrée dans la mécanique quantique plutôt que dans des algorithmes pseudo-aléatoires classiques. Le travail s’appuie sur la recherche sur les tests de Bell qui exclut des variables classiques cachées, en offrant ce que l’équipe appelle un « dé parfait » dont les sorties restent fondamentalement indéterminables. Le résultat renforce l’argument en faveur d’un avantage quantique dans les systèmes de sécurité et remet en question les modèles déterministes de la réalité en démontrant que certains résultats sont prouvablement au-delà de la prédiction.
L’équipe de l’ETH Zurich démontre un hasard quantique certifié en utilisant des qubits intriqués
L’expérience de l’ETH Zurich a intriqué 2 qubits à l’aide de photons micro-ondes sur environ 98 pieds dans un tunnel de 30 mètres à Zurich. Les mesures sur un qubit se corrèlent à l’autre, mais les issues individuelles demeurent fondamentalement indéterminables selon l’équipe. Les résultats bruts de ces mesures ont été traités avec un extracteur à deux sources, une technique qui purifie des entrées faiblement aléatoires en sorties provablement aléatoires. La revendication repose sur la physique plutôt que sur la confiance dans l’intérieur de l’appareil, avec un hasard certifié par la structure de l’expérience et par la théorie quantique elle-même. Le travail paraît dans Nature et s’appuie sur des décennies de recherches sur les tests de Bell qui excluent des variables classiques cachées.
Les applications en cryptographie et gaming émergent d’une entropie soutenue par la physique
L’approche diffère des générateurs typiques qui s’appuient sur des algorithmes ou sur le bruit environnemental, en ancrant la sortie dans les lois de la mécanique quantique. La cible immédiate est la cryptographie, où la sécurité des clés dépend de l’imprévisibilité. Les banques, les fournisseurs de cloud et les modules de sécurité matérielle pourraient intégrer ces bits certifiés dans la génération de clés, le démarrage sécurisé et l’authentification à fort enjeu selon les chercheurs. Le gaming et les loteries sont des candidats, bien que la montée en échelle et les coûts détermineront le rythme. Les chercheurs présentent le résultat comme une preuve de l’avantage quantique, un domaine où les machines classiques ne peuvent pas égaler la garantie. Pour les développeurs et les RSSI (CISO), une entropie soutenue par la physique peut relever le plancher des architectures de sécurité qui dépendent actuellement de graines pseudo-aléatoires.
La mécanique quantique remet en cause le déterminisme grâce à des sorties provablement imprévisibles
Le résultat s’attaque à un débat de longue date en physique. Si certaines sorties sont provablement au-delà de la prédiction, alors l’indéterminisme est inscrit dans la réalité plutôt que de traduire une ignorance. Cela renforce la vision probabiliste de la mécanique quantique et réduit l’espace pour des explications cachées déterministes selon l’équipe. La découverte reconfigure les modèles de risque en montrant qu’une certaine incertitude ne peut pas être « moyennée » : elle doit être respectée et exploitée.
FAQ
Qu’est-ce que l’équipe de l’ETH Zurich a réussi à faire avec des qubits intriqués ?
L’équipe de l’ETH Zurich menée par Renato Renner a relié 2 qubits sur 30 mètres pour générer un hasard certifié grâce à l’intrication quantique et à un extracteur à deux sources. Le système produit des bits que personne ne peut prédire, avec un hasard certifié par la physique plutôt que par des hypothèses matérielles, et les résultats ont été publiés dans Nature.
En quoi le hasard quantique diffère-t-il des générateurs de nombres aléatoires traditionnels ?
Le hasard quantique est ancré dans les lois de la mécanique quantique plutôt que dans des algorithmes ou du bruit environnemental. L’approche de l’ETH Zurich utilise des qubits intriqués et un extracteur à deux sources pour produire des sorties provablement aléatoires certifiées par la structure de l’expérience et par la théorie quantique, en s’appuyant sur la recherche sur les tests de Bell qui exclut des variables classiques cachées.
Pourquoi le hasard quantique certifié est-il important pour la cryptographie ?
Le hasard quantique certifié fournit une imprévisibilité que nulle machine ne peut remettre en question, ce qui est essentiel pour la sécurité des clés cryptographiques. Les banques, les fournisseurs de cloud et les modules de sécurité matérielle pourraient utiliser ces bits soutenus par la physique pour la génération de clés, le démarrage sécurisé et l’authentification, en élevant le plancher de sécurité sous des architectures qui dépendent actuellement de graines pseudo-aléatoires.
