Rastgele Sayılar Artık Tümü Kuantum Dalgalanmaları Kullanılarak Rekor Hızda Üretilebilir : ScienceAlert

Bir kart seçin, herhangi bir kart. Fizik yasaları nörolojik kablolarınızdan elinizin kaslarının kasılmalarına kadar her şeyi yönlendirirken, kurnaz bir sihirbaz gibi, Evren seçiminizi zaten biliyor.

Ancak, uzayın boş bir parçasından bir parçacık seçmeniz istenirse, Evreni kandırma şansınız olabilir. Orada başka hiçbir şeye benzemeyen bir rastgelelik biçimi bulacağınız için, bir mühendis gerçekten öngörülemez olanı ararken bundan yararlanmayı öğrendi.

Belçika, Danimarka ve İtalya’daki kurumlardan araştırmacılar tarafından geliştirilen yenilikler sayesinde, bu aramayı rekor sürede gerçekleştirerek, her saniye gerçek anlamda hiçlikten 100 gigabit değerinde veri toplayabiliyoruz.

Tipik olarak rastgelelik olarak düşündüğünüz şey, en iyi ihtimalle cehaletinizin bir yansımasıdır. Alınma. Kahve içmek için “rastgele” uğrayan bir arkadaş, evinize geleceğini yüzde yüz güvenle bilir. Sadece rastgele çünkü bilmiyorsun.

Aynı şekilde, yazı tura atmak, zarın atılması, bir fırtınanın gelişi veya bir asteroidin çarpması da gerçekten rastgele olaylar değildir. Her biri bir tarafından yönetilir zincirleme etkilerin karmaşık ağı teoride, yeterli bilgi verildiğinde bireysel olarak tahmin edilebilir.

Kuantum sistemler için aynı şey söylenemez. Bir parçacığı yakınlaştırın ve konumunu öğrenebilirsiniz, ancak enerjisi bir olasılık yelpazesidir. Enerjisini mutlak bir hassasiyetle bilin ve konumu, uzaya bulaşmış bilinemez bir özellik haline gelecektir.

Parçacıktan kurtulun ve uzayın kendisi aynı kuantum kurallarını izleyecektir. Boş bir hiçlik yamasını yakınlaştırın, mevcut enerji, teoride parçacıklar üretecek olasılıkları içerecektir.

Bu ‘sanal’ parçacıklar da sadece hayal gücümüzün uydurmaları değildir. Kuantum köpüğü olarak adlandırdığımız bir titreşimde ortaya çıkan ve yok olan bir kuantum türünde var olurlar.

Lazerlerin üretilme şeklinden kimyasal bağların ışığı nasıl saçtığına kadar çok çeşitli fiziksel olguları etkilediği uzun süredir bilinmektedir, rastgele veri üretimi adına kuantum köpüğünden yararlanmak zor değildir. Devam eden bir zorluk, süreci yavaşlatabilecek ve sahada kullanılmasını zorlaştırabilecek çok fazla ekipman gerektirmeyen güvenilir bir yöntem bulmaktır.

Bu son gelişmenin arkasındaki araştırmacılar, entegre dengeli homodin detektörü adı verilen bir cihazın nasıl birkaç kat daha hızlı sonuç verdiğini gösteriyor. diğer yeni yaklaşımlarçok fazla bagaj olmadan.

homodin tespiti sanal parçacıkların çıtırtılarını, çıtırtılarını ve patlamalarını sürekli olarak takip etmek için kullanışlı olan bir kuantum durumunun elektrik alanının özelliklerini ölçer.

Ne yazık ki, kuantum devletler, çevrelerinin daha az kuantum özellikleriyle karışmak gibi sinir bozucu bir alışkanlığa sahiptir, bu da onları komşunuzun çim biçme makinenizi ödünç almak için tekrar ortaya çıkarmasından daha az rastgele hale getirir.

Ekip, homodin detektörlerindeki okumaları etkileyen bu çevresel “gürültü” ile başa çıkmak için, potansiyel parazit kaynaklarını tanımlayabilen ve bunları hesaba katabilen, sistemin gerçek rastgele dalgalanmalara karşı duyarlılığını artıran bir teknoloji entegre etti.

Küçültülmüş, sonuç, tüm şifreleme ihtiyaçlarınız için rastgele sayıları güvenilir bir şekilde dışarı pompalayabilen çip ölçeğinde bir platformdur.

Bilgi işlemin gücü arttıkça ve sırları meraklı gözlerden saklama ihtiyacımız her zamankinden daha acil hale geldikçe, verilerin güvenli bir şekilde aktarılabilmesini sağlamanın güvenilir yolları her zamankinden daha önemli hale geliyor.

Bu, hiçbir bilgisayarın tahmin etmeye yaklaşamayacağı büyük kod dizileri anlamına gelir.

Elbette rastgele sayılar, çalışma örneklerinizin tarafsız olmasını sağlamaktan Dungeons and Dragons’daki beşinci seviye elf büyücünüzün deve sihirli bir füzeyle vurup vuramayacağını belirlemeye kadar çok çeşitli alanlarda kullanışlıdır.

Nihai sihir numarasını bile yapabilirler.

Bu araştırma yayınlandı PRX Kuantum.