ETH Zurich Berhasil Ciptakan Angka Acak 'Sempurna' Pertama di Dunia

2. Menciptakan keterkaitan melalui tautan 30 meter. Dua chip kuantum superkonduktor didinginkan hingga mendekati nol absolut dan dihubungkan oleh tautan kriogenik (cryogenic link) sepanjang 30 meter . Keduanya ditempatkan dalam keadaan terbelit (entangled state), yang berarti pengukuran pada satu chip langsung berkorelasi dengan keadaan chip lainnya—ciri khas non-lokalitas kuantum.

3. Mensertifikasi keacakan dengan tes Bell bebas celah. Keacakan lemah menentukan pengaturan pengukuran yang diterapkan pada qubit terbelit. Ketika korelasi yang dihasilkan melanggar ketidaksetaraan Bell (Bell inequality) melampaui penjelasan variabel tersembunyi lokal mana pun, hasilnya terbukti secara fundamental tidak dapat diprediksi—bukan hanya tidak diketahui, tetapi memang bersifat stokastik . Pelanggaran Bell ini secara efektif "memperkuat" input keacakan bermutu rendah menjadi bit output privat yang hampir sempurna.

Wawasan krusialnya adalah bahwa tes Bell tidak hanya mengonfirmasi adanya keterkaitan; ia secara dinamis menyelidiki dan mensertifikasi keacakan dari proses pengukuran kuantum itu sendiri .

Dampaknya bagi keamanan digital

Angka acak sempurna yang dapat disertifikasi menghilangkan kerentanan mendasar dalam sistem kriptografi:

• Kunci dan tanda tangan yang aman tanpa syarat menjadi mungkin ketika keacakan dasarnya terbukti secara matematis tidak dapat diprediksi, bahkan terhadap musuh dengan daya komputasi tak terbatas .
• Penerapan zero-trust adalah standarnya: sertifikasi tetap berlaku bahkan jika perangkat kuantum dipasok oleh pihak ketiga yang tidak tepercaya atau dicurigai telah disusupi .
• Integritas proses publik meningkat untuk lotere, audit pemilu, dan sortisi kriptografis, di mana bias tersembunyi apa pun dalam proses yang seharusnya acak akan merusak hasil yang adil .

Konsekuensinya adalah pada throughput. Mencapai sertifikasi sempurna memerlukan kompleksitas eksperimental yang saat ini membatasi laju pembentukan bit acak, dibandingkan dengan generator angka acak kuantum komersial yang tidak tersertifikasi.

Perbandingan metode ETH Zurich dengan ekspansi keacakan tersertifikasi JPMorgan

Pengumuman ETH Zurich pada Mei 2026 datang hanya setahun lebih setelah tonggak penting lainnya: pada Maret 2025, tim dari JPMorganChase, Quantinuum, Argonne National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory, dan UT Austin mendemonstrasikan ekspansi keacakan tersertifikasi (certified randomness expansion) menggunakan komputer kuantum ion terperangkap 56-qubit, yang juga dipublikasikan di Nature . Kedua pencapaian ini mewakili pendekatan yang saling melengkapi untuk masalah yang sama, dengan kekuatan yang berbeda.

Amplifikasi keacakan ETH Zurich dimulai dengan volume besar keacakan publik yang tidak sempurna dan menyaringnya menjadi jumlah keacakan sempurna yang lebih kecil. Teknik ini bersifat device-independent: jaminan matematisnya tidak bergantung pada kepercayaan terhadap perangkat keras, membuatnya kuat bahkan terhadap produsen perangkat yang berniat jahat . Ini memecahkan masalah fundamental yang lebih sulit—Anda sama sekali tidak memerlukan benih sempurna tepercaya.

Ekspansi keacakan JPMorgan, berdasarkan protokol 2018 yang diusulkan oleh Scott Aaronson, mengambil benih acak tepercaya yang pendek dan mengembangkannya menjadi volume output acak tersertifikasi yang jauh lebih besar . Eksperimen ini menggunakan prosesor Quantinuum H2 yang menjalankan random circuit sampling dan verifikasi klasik pada superkomputer exascale untuk mensertifikasi setidaknya 71.313 bit entropi . Jaminannya tahan terhadap musuh—aman terhadap komputer kuantum yang berniat jahat—tetapi protokolnya memerlukan benih tepercaya awal yang tidak diperlukan oleh pendekatan ETH .

Kedua metode ini menangani skenario praktis yang berbeda. Ekspansi JPMorgan menghasilkan bit acak yang jauh lebih banyak dan lebih dekat ke integrasi dengan infrastruktur komputasi kuantum yang ada . Amplifikasi ETH Zurich memecahkan masalah penyemaian pada tingkat yang lebih fundamental, membuktikan bahwa keacakan sempurna dapat diekstraksi dari dunia di mana tidak ada keacakan tepercaya yang ada sejak awal .

Tak satu pun metode saat ini merupakan pengganti langsung untuk generator angka acak standar dalam sistem produksi, tetapi bersama-sama mereka memetakan jalan dari keacakan statistik yang tidak dapat diverifikasi—yang selalu membawa residu keraguan yang tidak nyaman dalam konteks keamanan tinggi—menuju jaminan yang tersertifikasi secara matematis. Tantangan berikutnya adalah merekayasa bukti konsep ini menjadi perangkat keras dan protokol yang dapat beroperasi dalam skala besar sambil mempertahankan jaminan sertifikasi mereka.