De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura (NUS) criaram um gerador de números aleatórios quânticos (QRNG) capaz de testar ativamente a integridade do próprio hardware, sendo a primeira vez que se supera a dependência da certificação do fabricante. Os resultados foram publicados em 5 de junho no PRX Quantum.
Toda chave de criptografia e transação segura depende de números aleatórios imprevisíveis, mas, até agora, todos os geradores de números aleatórios exigiam que o usuário confiasse que o hardware subjacente não seria comprometido. Com o avanço da computação quântica, isso pode se tornar uma vulnerabilidade crítica. O chip, construído pela equipe da NUS liderada pelo professor associado Charles Lim, da Faculdade de Design e Engenharia, é capaz de verificar em tempo real seu próprio hardware de medição, oferecendo garantias de segurança mesmo diante de atacantes com capacidade de computação quântica.
A eficiência do detector do chip atinge 69,1%, com uma taxa de dados atual de 64 bits/segundo, inferior à taxa de mais de 100 gigabits/segundo dos QRNGs tradicionais de dispositivos confiáveis. No entanto, a equipe prevê que, com o fotodiodo atualizado já desenvolvido, é possível um aumento de cinco ordens de grandeza, atingindo 68 megabits/segundo, consolidando seu potencial de integração em sistemas de segurança em diversas áreas. Esta inovação resolve uma vulnerabilidade de longa data em todos os geradores de números aleatórios (clássicos ou quânticos): a confiabilidade do hardware de medição era anteriormente assumida, não verificada. Diferente de projetos anteriores, este QRNG utiliza um protocolo independente do dispositivo de medição (MDI), transferindo o ônus da confiança do detector para o sinal de luz de entrada. O chip prepara estados de luz quântica conhecidos, mede-os com detectores integrados e compara a saída com previsões teóricas, essencialmente realizando uma autocalibração a cada operação. Se o desempenho do detector se desviar do esperado, o sistema para, impedindo a liberação de números aleatórios potencialmente comprometidos.
O chip é fabricado com processo padrão de wafer de 8 polegadas e opera em temperatura ambiente. A eficiência total do detector integrado atinge 69,1%, acima do limite mínimo de 67% do protocolo. O chip alcançou o mais alto nível de segurança demonstrado em chip, mesmo diante de potenciais atacantes equipados com tecnologia quântica, uma ameaça que os testes clássicos não conseguem enfrentar.
“A unidade de medição em geradores de números aleatórios quânticos é tradicionalmente difícil de caracterizar, tornando sua confiabilidade prática difícil de garantir”, disse o professor associado Lim. “Nossa solução elimina a necessidade de confiar que essa unidade funcione conforme especificado durante o uso.”
A colaboração com a Squareroot8 Technologies, uma empresa de comunicação quântica incubada pela NUS, foi crucial tanto para o design do protocolo quanto para a certificação de segurança subsequente, destacando um caminho direto da pesquisa acadêmica para a aplicação comercial. O professor associado Lim afirmou que o chip abre caminho para a integração de geradores de números aleatórios quânticos autotestáveis e práticos em sistemas compactos e seguros.
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