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《物理评论快报》:利用量子技术生成真正的随机数

CHEN

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来自英国、德国和俄罗斯的一组研究人员利用量子力学的不可预测性,创造了一种能够产生真正随机数的设备。

研究成果已发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

随机数的产生非常重要,因为它是密码学的基础。多年来,计算机科学家一直在寻找一种生成真正随机数的方法。但由于硬件的限制,大多数家庭和商业计算机上的随机数生成器远非随机的。只要有足够的计算能力,使用非真正随机数字编码的信息就可以被黑客破解。

在这项新的研究中,研究人员将目光投向了量子世界,希望创造出一种真正的随机数生成器。

与自然世界不同,量子世界存在着真实的随机性,例如光子行为不可预测的本质。在这项新的研究中,研究人员发现了一种利用这种不可预测性来构建一个真正随机数字生成器的方法。

该小组制造的装置由一个激光射入普通分束器的一个输入端组成,另一个输入保持为空,这会产生零信号,然后再用两个独立的探测器测量射出的光束。在他们的设置中,每一个到达分束器的光子都有均等的机会被传输或反射,这意味着探测器测量到的结果之间的差异是无法预测的。正因为如此,产生的数字是完全随机的。

然后,研究人员通过测量质子分裂前的状态将其成果又向前推进了一步,证实了该设备产生的数字确实是随机的。该设备能够以每秒8.05千兆比特的速度生成随机数。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.10.041048


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