Устройство, разработанное инженерами из Индийского института науки, генерирует истинные случайные числа на основе движения электронов. Прибор состоит из ловушки для электронов, созданной путем наложения атомарно-тонких слоев черного фосфора и графена.
Разработчики объясняют, что при попадании частицы в ловушку ток, регистрируемый устройством, увеличивается, а при высвобождении — уменьшается. Время изменения электрического тока определяет сгенерированное случайное число.
«Вы не можете точно предсказать, когда электрон попадет в ловушку. В этом процессе заложена внутренняя случайность», — объясняет Каусика Маджумдар, соавтор исследования.
Исследователи протестировали свое устройство при помощи тестов, разработанных Национальным институтом стандартов и технологий США. Испытания показали рекордное значение минимальной энтропии — 0,98. Значения этого показателя варьируются от 0 (полностью предсказуемый) до 1 (полностью случайный). Предыдущий рекорд, как отмечают исследователи, составлял 0,89.
Исследователи отмечают, что у созданного ими устройства есть еще одно преимущество по сравнению с традиционными оптическими аппаратными генераторами случайных чисел: его размер. По словам разработчиков, миллионы таких устройств могут быть созданы на одном чипе.
Генераторы случайных чисел используются для создания ключей криптографического шифрования. Но большинство ключей сейчас генерируется на компьютерах с помощью генераторов псевдослучайных чисел. Они используют математические формулы или предварительно запрограммированные таблицы для получения чисел, которые кажутся случайными, но не являются такими на самом деле.
Исследователи планируют доработать свое устройство, чтобы повысить производительность и обеспечить массовое производство.
Читать далее
Впервые синтезирован графин — «чудо материал нового поколения»
Во Вселенной происходит что-то странное: как объяснить нестыковки в постоянной Хаббла
Гравитации и темной материи не существует: главное о новой работе физиков