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 публикует 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

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Ученые предложили колонизировать спутник Цереры

Посмотрите на редчайшие молнии: синюю струю и эльфа, снятых с МКС

Светоделитель (лучевой делитель) — оптическое устройство, разделяющее поток света на две части. В таком качестве лучевой делитель можно рассматривать как основной конструктивный элемент интерферометров, некоторых дальномеров и пр..

Простейший лучевой делитель — это прозрачное стекло, размещённое на пути светового потока под углом 45°.

единица измерения количества двоичной информации. Используется при оценке скорости передачи информации в цифровых сетях.

1 гигабит равен 1 млрд бит.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука