Nature 640, pages 343–348 (2025)

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08737-1

電機資訊學院電機工程學系助理教授洪士涵，與德州大學奧斯汀分校（UT Austin）、摩根大通（JPMorgan Chase）、Quantinuum 公司及美國國家實驗室合作，首次在量子電腦上實現具可驗證性的隨機數生成。研究中，團隊透過網路遠端操作由 Quantinuum 公司開發的 56 位元 H2-1 離子阱量子電腦，成功產生可驗證的隨機數。

儘管量子電腦理論上能執行許多傳統電腦無法勝任的實用任務，但要真正實現其潛能仍面臨諸多挑戰。其中一項具代表性的挑戰，是如何在不可信的遠端設備上產生可被認證為具有特定熵量的隨機位元。

本研究所提出的協定，建構於近期「隨機電路取樣」（random circuit sampling）實驗所揭示的量子計算優勢。在此協定中，驗證者僅需少量的隨機數，即可生成一組隨機量子電路，並將其交由不可信的量子伺服器執行，之後再對其輸出進行驗證。研究進一步分析了此協定在一類實際可行攻擊模型下的安全性。為進行經典驗證。此項研究使用多臺遠端連線之超級電腦，其計算效能高達每秒 1.1 × 10¹⁸ 次浮點運算。在該模型下，團隊成功認證生成 71,313 位元的隨機數。