Ett team av forskare från Storbritannien, Tyskland och Ryssland har använt kvantmekanikens oförutsägbara natur för att skapa en enhet som kan generera verkligt slumpmässiga tal. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver hur man använder aspekter av kvantteorin för att utveckla ett ramverk för att bygga en verkligt slumptalsgenerator.

Under många år, datavetare har letat efter ett sätt att generera verkligt slumpmässiga tal – slumptalsgeneratorn som finns på de flesta hem- och företagsdatorer är långt ifrån slumpmässig på grund av hårdvarubegränsningar. Generering av slumptal är viktigt eftersom det utgör grunden för kryptografi. Meddelanden som är kodade med siffror som inte är riktigt slumpmässiga kan hackas med tillräcklig datorkraft. I denna nya insats, forskarna tittade på kvantvärlden för att skapa en verkligt slumptalsgenerator.

Till skillnad från den naturliga världen omkring oss, kvantvärlden har tillfällen av sann slumpmässighet - den oförutsägbara naturen hos fotonbeteende, till exempel. I denna nya insats, forskarna hittade ett sätt att utnyttja denna oförutsägbarhet för att bygga en verkligt slumptalsgenerator.

Enheten som byggdes av teamet bestod av en laser som avfyrades riktad till en av ingångarna på en generisk stråldelare. Den andra inmatningen hölls ogiltig. Detta resulterade i en nollsignal. Den utgående strålen mättes sedan med två oberoende detektorer. I deras inställningar, var och en av fotonerna som anlände till stråldelaren hade en jämn chans att antingen sändas eller reflekteras, vilket gjorde att skillnaden mellan mätningar gjorda av detektorerna inte gick att förutsäga. På grund av det, siffrorna som genererades var verkligen slumpmässiga.

Forskarna tog sedan sitt arbete ytterligare ett steg genom att mäta fotonernas tillstånd innan de delades. Det verifierade att siffrorna som genererades av deras enhet verkligen var slumpmässiga. Slutresultatet var en enhet som kunde generera slumpmässiga tal i en hastighet av 8,05 gigabit per sekund, var och en var slumpmässigt slumpmässigt – allt i realtid. Anmärkningsvärt, enheten de byggde gjordes med hjälp av utrustning från hyllan.

© 2021 Science X Network