Ученые создали самый случайный генератор чисел из возможных

Ученые создали самый случайный генератор чисел из возможных

Случайность правит материей реальности. В связи с этим не удивительно, что ученые пытаются понять, как использовать случайность природы в обыденном мире.

Рандомная генерация чисел напрямую связана с шифровкой и сетевой безопасностью. Однако даже с учетом этого компьютерные алгоритмы, обещающие настоящую генерацию случайных чисел, едва ли являются действительно таковыми. Многие можно просто взломать, другие воспроизвести, некоторые вовсе требуют неслучайного ввода. В то же время реальность наполнена случайностями, вроде счастливых номеров лотереи. Однако даже в этом случае, если понимать законы физики и иметь невероятные вычислительные способности, можно предугадать результат — какой шарик с цифрой выпадет.

Ученые из Национального Института Стандартов и Технологий (NIST) планируют использовать странные свойства квантовой механики для создания действительно случайного генератора чисел. Проблема в том, что это требует условий, которые нельзя предсказать никаким образом. Даже если кто-то будет знать все о том, как работает генератор, он не сможет предугадать исход. К счастью, квантовая механика работает примерно подобным образом. Некоторые физики даже называют ее непредсказуемой.

Ученые решили воспользоваться идеей, которая называется квантовое запутывание. Если две частицы света подготовлены в одно и то же время и взаимодействуют друг с другом, то они могут быть запутаны друг с другом, при этом квантовая механика не позволит понять одну без понимания другой. Связь между двумя частицами всегда будет присутствовать. 

Суть нового метода в том, что до тех пор, пока частицы света продемонстрированы статистически запутанными, их исход можно использовать в качестве генератора случайных чисел.

Эксперимент заключается в том, что пара частиц света подготовлены в запутанном состоянии при помощи лазера, направленного на особый кристалл, наделяющий частицы одной из двух поляризаций. Каждая из них отправляется к своему детектору. Если допустить, что скорость света невозможно преодолеть, то ученые могут убедиться, что случайные частицы и корреляции между парами случайных результатов являются исходом измерений, а не пересылкой информации между ними быстрее скорости света.

Как объясняет Стефано Пиронио в комментарии к публикации на Nature, данный метод самый точный и безопасный для создания случайных чисел из существующих. Проблема в том, что даже для пары случайных битов требуется проделать огромную работу.

Во время эксперимента ушло около 55 миллионов фотонов и 10 минут реального времени для генерирования 1024 случайных бинарных чисел. Однако если процесс удастся масштабировать, то рандомная генерация станет доступна повсеместно.

Видео от Shazoo

Подписаться

14 Комментариев

  • Triffid
    Комментарий скрыт. Показать

    Помню с iPod'ом была история, когда случайный выбор песен, был настолько случайным, что пользователям он казался совсем не случайным. в итоге Apple сделала алгоритм менее случайным, что бы пользователям он казался более случайным :D меня до сих пор этот вопрос беспокоит - песни шафлятся на iPod'e с каким то подозрительным порядком, порой, целые альбомы подряд идут! а может быть это истинный рандом? :D

    10
  • DmitryConductor
    Комментарий скрыт. Показать

    Собственно говоря кроме изучения, в каких проектах это может понадобиться?

    0
  • Imlerith
    Комментарий скрыт. Показать

    @DmitryConductor, генератор случайных чисел, который выдаёт по настоящему случайные числа - никому нафиг не нужен, это да, так что в нашем мире он не пригодится

    0
  • nuc9800
    Комментарий скрыт. Показать

    да Я сам могу сгенерировать случайно число, вот например: 42

    8
  • Комментарий скрыт. Показать

    Возможно, рассчитывают создать генератор большей производительности, чем существующие. Или для каких-то точных измерений нужны истинно случайные числа.

    0
  • Комментарий скрыт. Показать

    @nuc9800, это было не случайное число. во всем виновата петунья.

    1
  • loveaction
    Комментарий скрыт. Показать

    @nuc9800, нифига се случайное число)) если ты не в курсе то 42 ответ на «главный вопрос Жизни, Вселенной и Всего Остального», в нём кроется смысл вселенной, это как случайно сказать ОМ или сгенерировать Войну и Мир!

    @Imlerith, ты шутишь? посетители азино три топора оспорили бы твое мнение

    2
  • otouph
    Комментарий скрыт. Показать

    @nuc9800, в этом числе смысл жизни, вселенной и вообще...

    1
  • Imlerith
    Комментарий скрыт. Показать

    @loveaction, это ты наверно шутишь, в казино и прочих псевдорандомах, в т.ч. и лутбоксах используется алгоритм, который генерирует нифига не случайные числа, настоящие генераторы случайных чисел - это финансово невыгодно, поэтому используются генераторы с сильными зависимостями и неравномерностью

    4
  • Fortuna
    Комментарий скрыт. Показать

    Hearthstone уже давно решил эту задачу.

    0
  • Psyduck
    Комментарий скрыт. Показать

    @nuc9800, что, если я скажу, что вы выбрали это число совершенно не случайно?https://www.google.com.ua/search?q=42&oq=42&aqs=chrome..69i57j69i60.1502j0j7&client=ms-android-asus&sourceid=chrome-mobile&ie=UTF-8

    0
  • Izuveal_The_God
    Комментарий скрыт. Показать

    Надо этот генератор чисел подарить Firaxis для нового Икскома ...

    0
  • Alexandru
    Комментарий скрыт. Показать

    @nuc9800, уже давно избитая отсылка, хотя многие покарают минусами, но я просто слишком много сижу в интернете, вот и все )

    Ничего случайного придумать нельзя, все поступки детерминированы.

    0
  • Yoshimitsu818
    Комментарий скрыт. Показать

    Сейчас ученые сделают такую невзламываемую штучку,ее будут везде применять,а потом пациенты из госдумы попросят от всего этого дела ключи:)

    0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.