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  撰文 | Bob Yirka

  翻譯 | 張宇哲

  審校 | 董子晨曦

  許多年來,計算機科學家一直在尋找一種能夠生成真隨機數的方法。但由於硬體水平的限制,大多數家用和商用電腦中的隨機數生成器遠達不到“隨機”的標準。生成隨機數之所以重要,是因為它構成了密碼學的基礎。在計算力足夠的前提下,駭客能夠破解這些由偽隨機數編碼的資訊。與我們所處的自然世界不同,量子世界中存在許多真隨機事件,例如不可預測的光子行為。

  一種分束器,1:入射光;2: 50%透射光;3: 50%反射光。@ Tamasflex,wikimedia

  該團隊製造的裝置由一個通用分束器組成,分束器一個輸入端為鐳射,另一輸入端則為空(即零訊號)。隨後,他們利用兩個獨立的探測器測量出射光束。在這套裝置,每個到達分束器的光子被透射或被反射的機率相等,這意味著兩個測量結果間的差值是不可預測的。因此,這一差值便是真“隨機”的。

  研究人員透過測量了光子在到達分束器之前的狀態,進一步推進了這一研究。測量結果證實了由該裝置產生的資料的確是隨機的。最終,他們製造出的裝置能夠以每秒8.05千兆位元的速度生成隨機數,且每組資料都證實是實時且隨機的。值得一提的是,該裝置使用的全部是現有的技術。

  原文連結:

  https://phys.org/news/2021-01-unpredictable-nature-quantum-mechanics-random.html

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