이 난수 생성기는 역대 가장 난수 일 수 있습니다
무작위성은 현실의 구조를 지배합니다. 따라서 과학자들이 자연의 무작위성을 우리의 평범한 세계에서 도구로 사용하는 방법을 알아 낸 것은 의미가 있습니다.
난수는 암호화 및 온라인 보안과 함께 사용됩니다. 하지만 정말로 무작위적인 것은 언제입니까? 무작위성을 생성하기 위해 노력하는 컴퓨터 알고리즘이 있지만 이들은 종종 크래킹되거나 재생산되거나 비 무작위 입력이 필요할 수 있습니다. 그런 다음 복권 추첨에 사용되는 공처럼 믿을 수있는 현실 세계에서 일어나는 다양한 무작위 일들이 있습니다. 그러나 종종 물리학의 법칙을 정말로 이해했다면이 공의 행동을 예측할 수있을 것입니다. NIST (National Institute for Standards and Technology)의 과학자들은 양자 역학의 기이함을 사용하여 진정으로 임의의 것을 만들 계획입니다.
NIST의 Peter Bierhorst는 Gizmodo에 "이 실험은 [빛보다 빠른] 여행을 믿지 않는 한 무작위입니다."라고 말했습니다.
무작위로 무언가를 만들려면 정말 예측할 수 없어야합니다. 즉, 일부 적이 난수 생성기가 작동하는 방식에 대한 모든 것을 이해하더라도 결과를 예측할 수는 없습니다. 간단히 말해서 양자 역학입니다. 물리학 자들조차도이를 예측할 수 없다고 할 것입니다.
양자 물리학의 가장 기본적인 가정은 가장 작은 입자는 타고난 속성을 가지고 있지만 입자를 생성하고 측정하는 것 사이에 이러한 속성의 가치를 확실하게 알 수 없다는 것입니다. 두 가지 가능한 선천적 상태 중 하나에서 무언가를 생산할 수 있다면 측정하기 전에 상태가 무엇인지 정확하게 알 수 없습니다.
그러나 입자를 생성하거나 측정하는 장치가 일정 수준의 예측 가능성을 도입 할 수있는 가능성은 항상 있습니다. 그래서이 팀은 양자 역학에서 얽힘이라는 또 다른 아이디어를 가져 왔습니다. 두 개의 빛 입자가 동시에 준비되고 서로 상호 작용하면 서로 얽히게되며 양자 역학은 즉시 다른 것을 이해하지 않고는 하나를 이해할 수 없습니다. 두 입자 사이에는 항상 상관 관계가 있습니다.
이 모든 것이 무작위로 들리지 않게 만들 수 있습니다. 그러나 실제로는 진정한 양자 무작위성을 측정하고 있음을 확인합니다. 빛 입자가 얽혀 있다는 것을 통계적으로 입증하는 한, 그 결과를 양자 난수 생성기로 사용할 수 있습니다.
이 실험은 각면의 길이가 약 130 미터 인 L 개의 광섬유 케이블로이 설정을 만듭니다. L의 교차점에서 한 쌍의 빛 입자가 특수 크리스탈을 통해 빛나는 레이저에 의해 얽힌 상태로 준비되어 두 편광 중 하나를 제공합니다. 각각은 양쪽 끝에있는 감지기로 전송됩니다. 빛의 속도보다 더 빠른 것은 없다고 가정하면됩니다. 물리학 자들은 무작위 입자와 무작위 결과 쌍 간의 상관 관계가 측정에서 비롯된 것이지 그들 사이에 광속보다 더 빠른 정보를 보내는 사람이 아닌지 확인해야합니다. 빛의 속도보다 더 빠른 속도는 없기 때문에 문제가되지 않습니다.
그들은 오늘 Nature에 논문을 발표 했습니다 .
여기에 들어가는 많은 포스트 프로세싱이 있습니다. 벨기에의 Université libre de Bruxelles의 Stefano Pironio는 Nature 논평에 썼습니다 . 사실, 생성기는 "지금까지 입증 된 무작위성을 생성하는 가장 세심하고 안전한 방법"이라고 그는 말합니다. 그러나 그것은 또한 거대하고 몇 개의 임의의 컴퓨터 비트에만 많은 작업이 필요합니다.
무작위성을 생성하려면 실험을 통해 얽힌 광자를 실제로 감지해야합니다. 1,024 개의 임의 이진수를 생성하는 데 약 5500 만 광자와 10 분이 걸렸습니다. 1,024 임의 이진수 2 개의 하나가 될 수 있도록 컴퓨터는 오히려 기본 (10)에 비해, 이진 코드에 데이터를 저장 1,024 번호 (자사의 킬로 비트).
Bierhorst는 Gizmodo에게이 방법에 의존하는 무언가가 축소 될 수있는 미래가있을 것이라고 말했습니다. 더 짧은 규모에서는 아마도 NIST가 제공 하는 난수 비콘에 통합 할 수 있습니다 . 다른 난수 생성기에 영감을 줄 수있는 아이디어입니다.
실험이 쉽고 실용적이거나 저렴할 것이라고 말한 적이 없습니다. 엄청나게 무작위라고 말했어.
[ 자연 ]
수정 : 이전에 2 개의 1024 숫자를 킬로바이트로 불렀습니다 . 킬로 비트 (기술적으로 키비 비트)입니다. 미안합니다.
