量子+區塊鏈：NIST等發布迄今最“可信”的隨機數生成器
責編：gltian ｜2025-06-13 17:36:04“升級版系統通過完全可追溯的過程生成隨機比特串。量子實驗的結果具有本質上的不可預測性。如今，物理學家首次將這一特性與區塊鏈技術相結合，實現了全流程透明的隨機數生成。”
公共隨機數源被廣泛應用于彩票抽簽、陪審員遴選或臨床試驗安慰劑分配等場景。新系統的研發團隊表示，一個既能產生真正隨機數，又具備全程可追蹤、可驗證特性的流程，能夠顯著增強公信力。
該方法基于美國國家標準與技術研究院（NIST）科羅拉多博爾德分校物理學家2018年首次演示的量子隨機數生成技術。系統采用能產生糾纏光子對的裝置，這對光子共享量子態，分別被傳輸至相距90米的兩個測量站，通過偏振態檢測生成數字比特串（0和1）。
這些比特具有真正的隨機性，因為量子力學原理規定：光子在被探測前不具有確定的偏振態，且測量結果具有隨機性。關鍵創新在于，兩個測量站的檢測方式均獨立進行隨機選擇：任何站點間的協調行為都需要超光速信號傳輸。檢測結果隨后由位于城另一端的科羅拉多大學設備進行獨立驗證。
在6月11日《Nature》期刊報道的最新升級中，研究團隊通過區塊鏈技術對測量各環節進行時間戳記錄，使第三方驗證成為可能。這一改進意味著任何訪問公開數據者都能核查流程是否遭受篡改。
系統效率也獲得顯著提升。“實驗中我們能在約20秒內生成512比特，”NIST物理學家、論文合著者克里斯蒂·沙姆表示，“而2018年完成相同任務需要10分鐘。”
巴黎量子密碼學研究中心Quriosity數學家彼得·布朗評價稱，3月另一團隊首次演示的量子計算機隨機數生成方案“非常精妙”，可能比NIST的糾纏態方案更易實施。但目前NIST系統仍是唯一具備全流程可追溯性的方案。
“公共隨機數在某些重要應用場景中，事后驗證功能具有關鍵價值，”布朗舉例說明，“例如被抽中的陪審員可驗證其遴選確實隨機。”
參考鏈接
[1]https://www.nature.com/articles/d41586-025-01849-8
[2]https://www.nature.com/articles/s41586-025-09054-3