核军备控制是一场高风险的信任与秘密博弈。为了使军备控制奏效，同意限制的政府需要知道，当他们放弃一枚核弹头时，竞争对手国家也会这样做。
然而，即使在放弃核弹头时，一个国家也不希望透露关于该武器的一切信息。相反，政府希望在某种程度上保守关于其末日炸弹确切工作原理的秘密。因此，人们渴望一种能够证明某物是核弹头，但又不暴露其内部工作原理的工具。
“零知识证明”可能就是这样一种解决方案。这个术语源于密码学领域，由麻省理工学院的研究人员在 20 世纪 80 年代提出。
为了使零知识证明奏效，它必须满足三个标准。一是当声明为真时（“这是一个核弹头”），它将说服验证声明的人。二是验证声明的人*只*会被真实的声明说服，并且通过多次验证尝试可以排除作弊（“此测试始终表明，作为核弹头提出的此金属物体是一个核弹头”）。
第三部分是验证者只了解到测试的真实性（“这是一个核弹头”，而不是“这是具有这些功能的特定型号的核弹头”）。有关零知识证明的更多解释，请参阅约翰霍普金斯大学密码学家 Matthew Green 关于谷歌和帽子的这篇解释。
大多数零知识证明是数学模型。普林斯顿大学机械与航空航天工程系研究生 Sébastien Philippe 与美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室的其他研究人员合作，将这项技术从密码学应用到物理世界。他用气泡做到了这一点。
该研究使用排列成一个“真实”模式和多个虚假模式的铝块和钢块测试了探测能力，并发现该技术可以在不暴露任何方块图案的情况下，识别出排列是否与“真实”图案匹配。如果将其应用于核弹头测试，该系统首先需要有一个可验证的参考弹头。一旦使用参考弹头进行配置，该技术就可以识别出几乎相同的物品，而不会暴露弹头内部的任何工作原理。
该研究的完整论文，今日发表在《自然》杂志上，部分资金由美国能源部国家核安全管理局提供。这笔资金来自核不扩散条约合规技术和政策开发联盟，该联盟是 13 所大学和 9 个国家实验室之间的合作。换句话说，这是关于建立信任，同时让各国保持秘密。
观看 Sébastien Philippe 在下方提供的相关解释。
