Liczby losowe można teraz generować z rekordową szybkością, a wszystko to przy użyciu fluktuacji kwantowych: ScienceAlert

Wybierz kartę, dowolną kartę. Jak nieuchwytny magik, wszechświat już zna twój wybór, ponieważ prawa fizyki kierują wszystkim, od okablowania neuronowego po skurcze mięśni dłoni. Przewidywanie przyszłości w kasyno depozyt sms jest najwyraźniej związane z wiedzą zamkniętą w teraźniejszości.

Ale gdybyś został poproszony o wybranie cząstki z pustego obszaru przestrzeni, mógłbyś mieć szansę oszukać wszechświat. Ponieważ znajdziesz tu formę przypadkowości jak żadna inną, pewien inżynier nauczył się wykorzystywać ją w poszukiwaniu naprawdę nieprzewidywalnego.

Dzięki innowacjom opracowanym przez naukowców z instytucji w Belgii, Danii i we Włoszech możemy przeprowadzić te badania w rekordowym czasie, wydobywając 100 gigabajtów danych z dosłownie nicości co sekundę.

To, co zwykle uważasz za przypadkowość, jest w najlepszym razie odbiciem twojej własnej ignorancji. Nie chcę cię poniżać. Kolega, który „przypadkowo” wpada na kawę, wie ze 100% pewnością, że idą do Ciebie do domu. To jest po prostu losowe, bo o tym nie wiesz.

Podobnie rzut monetą, rzut kostką, nadejście burzy lub uderzenie asteroidy również nie są zdarzeniami losowymi. Każdy jest zarządzany przez a złożona sieć wpływów pośrednich Których teoretycznie można się spodziewać indywidualnie, jeśli dostępna jest wystarczająca wiedza.

Tego samego nie można powiedzieć o układach kwantowych. Zbliż się na cząsteczkę, a być może poznasz jej położenie, ale jej energia to całe spektrum możliwości. Poznaj jego energię z absolutną dokładnością, a jego lokalizacja stanie się nieznaną właściwością rozmazaną w przestrzeni.

Wyrzuć cząstkę, a sama przestrzeń będzie podlegać tym samym regułom kwantowym. Powiększ pustą plamę nicości, obecna energia obejmowałaby prawdopodobieństwa, które teoretycznie generowałyby cząstki.

Te „wirtualne” cząsteczki to nie tylko wytwory naszej wyobraźni. Istnieją w sposób kwantowy, pojawiając się i unicestwiając w błysku, który nazywamy pianą kwantową.

Od dawna wiadomo, że wpływa na szeroki zakres zjawisk fizycznych, od sposobu, w jaki powstają lasery, po sposób, w jaki wiązania chemiczne rozpraszają światło, nie jest trudno wykorzystać piankę kwantową w imię losowego generowania danych. Nieustannym wyzwaniem jest znalezienie niezawodnej metody, która nie wymaga dużej ilości sprzętu, który może spowolnić proces i utrudnić zastosowanie w terenie.

Naukowcy stojący za tym najnowszym osiągnięciem pokazali, w jaki sposób urządzenie zwane zintegrowanym równowagowym detektorem homodimeru dostarcza wyniki wielokrotnie szybciej niż konwencjonalne detektory równowagowe inne nowe podejściabez dodatkowego bagażu.

Homodyna ujawniona Mierzy cechy pola elektrycznego stanu kwantowego, co jest przydatne do śledzenia trzasków, trzasków i trzasków wirtualnych cząstek.

Niestety, stany kwantowe mają frustrujący zwyczaj splątania się z mniej kwantowymi właściwościami ich środowiska, co czyni je mniej przypadkowymi niż twój sąsiad, który ponownie pożycza kosiarkę.

Aby poradzić sobie z tym „szumem” środowiskowym wpływającym na odczyty w detektorze symetrii, zespół zastosował technologię, która może identyfikować i uwzględniać źródła potencjalnych zakłóceń, poprawiając czułość systemu na rzeczywiste przypadkowe fluktuacje.

Zmniejsz to, efektem końcowym jest platforma obejmująca cały chip, zdolna do niezawodnego wstrzykiwania liczb losowych dla wszystkich Twoich potrzeb kryptograficznych.

Ponieważ komputery stają się coraz potężniejsze, a nasza potrzeba ukrywania tajemnic przed wścibskimi oczami staje się coraz pilniejsza, niezawodne środki zapewniające bezpieczną transmisję danych stają się ważniejsze niż kiedykolwiek.

Oznacza to duże ciągi kodu, których żaden komputer nie może nawet zbliżyć się do odgadnięcia.

Oczywiście liczby losowe są przydatne w wielu różnych obszarach, od upewnienia się, że próbki do badań są bezstronne, po określenie, czy kopnięcie krasnoluda na poziomie 5 Dungeons & Dragons może powalić olbrzyma magicznym pociskiem.

Na koniec mogą nawet wykonać magiczną sztuczkę.

Badanie to zostało opublikowane w PRX Quantum.