Quantenverschränkung: Perfekte Zufallszahlen erzeugt

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Quantenverschränkung: Perfekte Zufallszahlen erzeugt Verschränkte Qubits werden zum idealen Zufallsgenerator, den nur die Quantenmechanik ermöglicht. Profitieren sollen Verschlüsselungssysteme. 28. Mai 2026 um 11:37 Uhr / Mario Petzold Andreas Wallraff (links) und Renato Renner neben der 30 m langen Röhre zwischen zwei Qubits Bild: ETH Zürich/Kilian Kessler Ein Forschungsteam der ETH Zürich(öffnet im neuen Fenster) in der Schweiz hat in einem Experiment bedingt zufällige Ergebnisse mithilfe eines bereits 1964 zumindest theoretisch entwickelten Tests in perfekt zufällige Ergebnisse verwandelt. Dafür wurden zwei aus je nur einem Qubit bestehende Quantencomputer über eine 30 m lange Röhre verbunden, weit genug, dass die Qubits selbst mit Lichtgeschwindigkeit nicht genügend Zeit für einen Informationsaustausch haben. Der Aufbau, der den sogenannten Bell-Test nachstellt, funktioniert wie ein Zufallsverstärker. Der Bell-Test war ursprünglich entworfen worden, um die Quantenverschränkung zweier Teilchen nachweisen zu können, was 1982 tatsächlich gelang und den Beteiligten schließlich einen Nobelpreis einbrachte.Die Forschungsgruppe der ETH nutzt genau diese Idee und die Quantenverschränkung, um einen unperfekten Zufallsgenerator in einen perfekten zu verwandeln. Die Arbeit wird in der Veröffentlichung in Nature(öffnet im neuen Fenster) beschrieben.Systemische Fehler eliminierenFür die zufällige Eingabe von 0 und 1 wird ein Laser verwendet. Der hat jedoch, wie alle makroskopischen Zufallsgeneratoren, irgendwo einen systemischen Fehler. Einer der verantwortlichen Autoren, Renato Renner, beschreibt es vereinfacht so: "Es mag seltsam erscheinen, aber eine perfekte Münze oder einen perfekten Würfel herzustellen, ist praktisch unmöglich." Die erzeugten Zustände auf einem Qubit werden durch Quantenverschränkung mittels Photonen auf den zweiten Qubit übertragen. Hinzu kommt ein speziell entwickelter Algorithmus, um den unperfekten Zufallsversuch weiter zu verbessern.Dank der Dista...