多年來,計算機科學家一直在尋找一種生成真正隨機數的方法——由於硬體的限制,大多數家庭和商業計算機上的隨機數生成器遠非隨機的。隨機數的產生非常重要,因為它是密碼學的基礎。只要有足夠的計算能力,使用非真正隨機數字編碼的資訊就可以被駭客破解。在這項新的研究中,研究人員將目光投向了量子世界,希望創造出一種真正的隨機數生成器。
與我們周圍的自然世界不同,量子世界存在著真實的隨機性——例如光子行為不可預測的本質。在這項新的研究中,研究人員發現了一種利用這種不可預測性來構建一個真正隨機數字生成器的方法。
該團隊製造的裝置由一束鐳射直接射入一個普通的分束器的輸入。另一個輸入則是空的。這導致了一個零訊號。然後用兩個獨立的探測器測量出的光束。在他們的設定中,每一個到達分束器的光子都有均等的機會被傳輸或反射,這意味著探測器測量到的結果之間的差異是無法預測的。正因為如此,產生的數字是完全隨機的。
然後,研究人員將他們的工作又向前推進了一步,在光子分裂之前測量它們的狀態。這證實了他們的裝置產生的數字確實是隨機的。最終的結果是一個能夠以每秒8.05千兆位元的速度生成隨機數的裝置,每個隨機數都是可證實的隨機的——而且都是實時的。值得注意的是,他們製造的裝置是用現成的裝置製造的。
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