Een team van onderzoekers uit het VK, Duitsland en Rusland hebben de onvoorspelbare aard van de kwantummechanica gebruikt om een ​​apparaat te maken dat echt willekeurige getallen kan genereren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft het gebruik van aspecten van de kwantumtheorie om een ​​raamwerk te ontwikkelen voor het bouwen van een echt random number generator.

Voor vele jaren, computerwetenschappers zijn op zoek naar een manier om echt willekeurige getallen te genereren - de generator voor willekeurige getallen die op de meeste thuis- en zakelijke computers wordt aangetroffen, is verre van willekeurig vanwege hardwarebeperkingen. Het genereren van willekeurige getallen is belangrijk omdat het de basis vormt van cryptografie. Berichten die zijn gecodeerd met getallen die niet echt willekeurig zijn, kunnen worden gehackt als er voldoende rekenkracht is. In deze nieuwe poging de onderzoekers keken naar de kwantumwereld om een ​​echt willekeurige nummergenerator te creëren.

In tegenstelling tot de natuurlijke wereld om ons heen, de kwantumwereld kent voorbeelden van echte willekeur - de onvoorspelbare aard van fotongedrag, bijvoorbeeld. In deze nieuwe poging de onderzoekers vonden een manier om deze onvoorspelbaarheid te benutten om een ​​echt random number generator te bouwen.

Het apparaat dat door het team werd gebouwd, bestond uit een laser die werd afgevuurd op een van de ingangen van een generieke bundelsplitser. De andere invoer bleef ongeldig. Dit resulteerde in een nulsignaal. De uitgaande bundel werd vervolgens gemeten met behulp van twee onafhankelijke detectoren. In hun opstelling, elk van de fotonen die bij de bundelsplitser aankwamen, had een gelijke kans om te worden doorgelaten of gereflecteerd, wat betekende dat het verschil tussen metingen door de detectoren niet kon worden voorspeld. Daarom, de gegenereerde nummers waren echt willekeurig.

De onderzoekers gingen vervolgens nog een stap verder door de toestand van de fotonen te meten voordat ze werden gesplitst. Dat bevestigde dat de nummers die door hun apparaat werden gegenereerd echt willekeurig waren. Het eindresultaat was een apparaat dat willekeurige getallen kon genereren met een snelheid van 8,05 gigabit per seconde, die elk aantoonbaar willekeurig waren - allemaal in realtime. Opmerkelijk, het apparaat dat ze bouwden, is gemaakt met kant-en-klare apparatuur.

© 2021 Science X Network