核軍備管理は、信頼と秘密をめぐる大きな賭けです。軍備管理が機能するためには、制限に同意する政府は、自国が核弾頭を放棄すれば、敵国も放棄するだろうということを理解している必要があります。
しかし、核弾頭を放棄する場合でも、国はその兵器に関するすべてを明らかにしたいわけではない。政府はむしろ、その終末爆弾が具体的にどのように機能するかについて、ある程度の秘密を保持したいと考えている。だからこそ、内部の仕組みを一切明かすことなく、それが核弾頭であることを証明できるツールが求められるのだ。
「ゼロ知識証明」はそのような解決策となり得る。この用語は暗号学の分野から来ており、1980年代にMITの研究者によって考案された。
ゼロ知識証明が機能するには、3つの基準を満たす必要があります。1つは、記述が真実である場合（「これは核弾頭です」）、その記述を検証する人を納得させることです。もう1つは、記述を検証する人は真実の記述によってのみ納得し、複数回の検証試行によって不正を排除できることです（「このテストは、核弾頭として提示されたこの金属物体が核弾頭であることを常に示しています」）。
そして彼の主張の3つ目の部分は、検証を行う者はテストの真実性（「これは核弾頭である」であり、「これはこれらの特徴を持つ核弾頭の特定のモデルである」ではない）のみを知るというものです。ゼロ知識証明の別の説明については、ジョンズ・ホプキンス大学の暗号学者マシュー・グリーンによる、Googleと帽子に関するこちらの説明をご覧ください。
ゼロ知識証明のほとんどは数学モデルです。プリンストン大学で機械・航空宇宙工学を専攻する大学院生、セバスチャン・フィリップ氏は、米国エネルギー省プリンストン・プラズマ物理研究所の他の研究者と協力し、暗号技術を物理世界に応用しました。そして、彼はそれをバブルを用いて実現しました。
プリンストンプラズマ物理研究所より：
この研究では、アルミニウムと鋼鉄の立方体を1つの「真の」パターンと複数の「偽の」パターンで配置し、その検出能力をテストしました。その結果、この技術は、立方体のパターンを一切明らかにすることなく、配置が「真の」パターンと一致する場合と一致しない場合を識別できることが分かりました。核弾頭の検査に適用する場合、システムはまず検証可能な基準弾頭を1つ用意する必要があります。基準弾頭を設定すると、この技術は弾頭の内部構造を一切明らかにすることなく、実質的に同一の物体を識別できるようになります。
本日Nature誌に掲載された本研究は、米国エネルギー省国家核安全保障局（National Nuclear Security Administration）の資金提供を受けたものです。この資金は、核拡散防止条約（NPT）遵守のための技術と政策開発を目的として、13の大学と9つの国立研究所が協力する検証技術コンソーシアム（Consortium for Verification Technology）を通じて提供されました。言い換えれば、これは各国が秘密を保持しつつ、信頼関係を構築することを目指した取り組みです。
セバスチャン・フィリップによる説明を以下でご覧ください。
