美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)已经在实验上证明了可以比较物理对象同时可能保护有关物体本身的敏感信息的系统。普林斯顿大学和PPPL的研究人员的这项工作标志着在物理世界中应用强大的加密技术的初步确认。

　　普林斯顿大学机械与航空航天工程系的研究生，该论文的第一作者塞巴斯蒂安·菲利普说：“这是实物零知识证明的第一次实验性证明。” “我们已经将最初为计算任务设计的现代密码学的一种主要方法转化为用于物理系统。” 密码学是伪装信息的科学。

　　这项研究得到美国能源部国家核安全管理局通过核查技术联盟的资助，标志着一项有希望在未来裁军协议中有用的技术的第一个实验性步骤，等待进一步开发，测试和评估的结果。虽然重要的问题仍然存在，但这项技术最初是在2014年出版的“自然”杂志上发表的一篇论文中提出的，可能有可能证明提出用于裁军的核弹头实际上是真正的弹头。John D.和Catherine T. MacArthur基金会以及纽约卡内基基金会也支持这项工作。

　　该研究于9月20日在Nature Communications的一篇论文中概述，是在一组以不同组合排列的2英寸钢和铝立方体上进行的。研究人员首先将立方体组织成指定的“真实”模式，然后组织成许多“虚假”模式。接下来，他们将高能中子发射到每个排列中，并记录了耶鲁大学生产的“气泡”中子探测器的数量。当中子与探测器中的“过热”液滴相互作用时，它会产生稳定的宏观气泡。

　　为了避免泄露有关立方体的组成和配置的信息，以这种方式创建的气泡被添加到已预装到探测器中的气泡中。预加载的设计使得如果出现有效物体，预载荷和用物体检测到的信号之和等于将中子直接射入探测器所产生的计数 - 在它们前面没有物体。

　　实验发现，“真实”模式的计数等于中子在它们前面没有任何东西发射时预载和物体的总和，而明显不同的“错误”排列的计数显然没有。

　　“这是一次非常重要的实验性演示，”该论文的共同作者，前任PPPL主任和普林斯顿天体物理学教授罗伯特戈德斯顿说。“我们有一个理论上的想法，现在提供了一个经过验证的实际例子。” 普林斯顿伍德罗威尔逊公共和国际事务学院和机械与航空航天工程系副教授亚历克斯格拉瑟(Alex Glaser)是他的共同作者。和耶鲁大学医学院高级研究科学家，意大利比萨大学教授Francesco d'Errico。

　　当进一步开发用于可能的军备控制应用时，该技术会增加从假定弹头的照射到已经由弹头所有者预装到探测器中的气泡的气泡。

　　如果新的和预先加载的气泡的总数等于通过将中子发射到探测器中而在它们前面没有任何东西产生的计数，那么推定的武器将被证实是真实的。但是，如果预加载加弹头辐射的总数与无物体数不匹配，则被检查的武器将作为恶搞暴露。在测试之前，检查员将随机选择哪个预装载探测器与哪个假定弹头一起使用，以及哪个预加载与弹头一起使用，弹头例如是从所有者的活动库存中选择的。

　　在敏感的测量中，例如涉及真核弹头的测量，提出的是在该过程中不会暴露或共享分类数据，并且不会使用可能易受篡改或窥探的电子组件。甚至统计噪声 - 或中子测量的随机变化 - 也不会传递数据。实际上，“为了保护零知识财产，信号和噪声都不能携带信息，”作者写道。未来必要的一步是充分评估这一主张，并详细制定和审查运营概念，以确定实际可行性和信息敏感性。