研究团队开发快速且价格合理的量子随机数发生器

国际研究团队开发了一个快速且价格合理的量子随机数发生器。

随机数发生器

来自北牛肉大学,牛津大学,伦敦大学,伦敦大学,柏林的俄罗斯量子中心创建的装置,柏林每秒8.05千兆比的速度,这使得它是一种最快的随机数发生器。

该研究是用于加密和复杂系统建模的商业随机数发生器的开发的有希望的起点。

光子产生随机性的不可预测的行为

随机数生成(RNG)用于加密,具有多种应用,包括 加密,数值模拟,赌博和游戏开发。随机数在强大,独特的加密密钥的核心,用于保护密加密操作遭到破坏。 RNG还可以增强性能 AI供电系统.

尽管计算机生成的数字可能看起来是随机的,但真正的随机性也非常难以实现。基于软件的算法中实现的随机数生成器产生随机查找且决定性的数字序列,这呈现了许多信息安全漏洞。

在寻找真正的随机性科学家转向量子力学。由于随机性是量子过程的基本属性,因此可以利用量子事件来生成真正随机数。

在他们的实验中,研究人员使用了光子的固有不可预测的行为来产生随机性。它们创建了一个具有内置认证协议的光学发生器,以确保数量生成过程的随机性质。

“量子事件允许生成基于底层物理过程置位其随机性的数字。基于量子的随机数发生器可以具有很广泛的应用程序,”注意到俄罗斯量子中心研究组负责人Alex Fedorov和量子通信理论实验室 愚蠢的麻疹.

在他们的实验中,研究人员从中派出了光明“untrusted”光源进入分束器的一个输入,而另一个输入是真空。然后使用两个单独的光学检测器测量随后的一对输出光束。

由于击中分束器的每个光子具有相同的反射或传输的机会,因此每个检测器记录的光子的数量之间的差异是不可能预测的。这是一个真正随机数。

确认随机性是可靠的

为了确认设备产生的随机性可靠,研究人员进行了另一个测量以确保光信号包含足够数量的光子。

如果光子的数量不足,则可能不可预测的事件的数量对于所获得的随机性来确认为真实。如果光子输入太高,则两个检测器都会达到其最大值,导致测量完全可预测。

新的RNG以每秒8.05千兆位的速度产生随机数–这使其成为有史以来最快的合成安全量子随机数发生器 - 并提供实时随机性认证。根据研究人员,该设备明显更快,即先前现有的原型。

包含实时随机性认证和使用现成的成本构建发电机使得该技术适用于具有相当广泛应用的商业RNG。这种实用性,结合高性能和可靠性,使其适用于加密,计算机研究,统计,科学研究等。

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