Непредсказуемость квантовой механики помогла создать уникальный генератор случайных чисел

Команда исследователей из Великобритании, Германии и России использовала непредсказуемую природу квантовой механики для создания устройства, способного генерировать действительно случайные числа. Результат исследования

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

журнал Physical Review Letters.


В течение многих лет компьютерные ученые искали способ генерировать действительно случайные числа. Дело в том, что генератор случайных чисел, используемый на большинстве домашних и рабочих компьютеров, далеко не «случайный» из-за ограничений оборудования. Генерация таких чисел важна — она составляет основу криптографии. Сообщения, закодированные с использованием данных, которые не являются по-настоящему рандомными, могут быть взломаны при наличии достаточных вычислительных мощностей. В новой работе исследователи обратились к квантовому миру, чтобы создать генератор действительно случайных чисел.

В отличие от окружающего нас мира природы, в квантовом мире есть примеры истинной случайности — например, непредсказуемая природа поведения фотонов. Ученые нашли способ использовать эту непредсказуемость в криптографии.

Разработка состоит из лазера, направленного на один из входов обычного светоделителя; другой ввод оставлен пустым. Это привело к нулевому сигналу. Во время эксперимента выходящий пучок измерялся двумя независимыми детекторами. В их настройке каждый из фотонов, падающих на светоделитель, имел равную вероятность быть переданным или отраженным. Это значит, что разница между измерениями, сделанными детекторами, невозможно предсказать. Из-за этого полученные числа были действительно случайными.

Затем исследователи сделали еще один шаг в своей работе, измерив состояния протонов до их расщепления. Это подтвердило, что числа, сгенерированные их устройством, действительно были случайными. Конечным результатом стало устройство, способное генерировать случайные числа со скоростью 8,05 гигабит в секунду, каждое из которых было гарантированно случайным, — и все это в реальном времени. Что примечательно, само устройство изготовлено на стандартном оборудовании.


Читать далее

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

Нужно, войти или зарегистрироваться для просмотра скрытого текста.

Читайте также
Загрузка...