Физики использовали квантовую механику для генерации по-настоящему случайных чисел
Ученые создали устройство, генерирующее случайные числа на основе поляризации запутанных фотонов. Каждый день они публикуют новые числа на общедоступном сервисе.
Люди часто тянут жребий, бросают кубики или подбрасывают монету, чтобы принять справедливое решение. Многие современные криптографические системы используют генераторы случайных чисел для создания защищенных ключей.
Проблема в том, что «случайные» числа вовсе не случайны. Некоторые генераторы алгоритмически обрабатывают данные о времени для получения таких чисел, а где есть алгоритм, там есть возможность его узнать и повлиять на результат обработки данных. Еще исследователи следят за космическими шумами для получения случайных числовых последовательностей. Настоящие случайные числа и события, не зависящие ни от каких других, найти и использовать довольно затратно.
Классические компьютерные алгоритмы могут создавать только псевдослучайные числа, и человек, знающий алгоритм или систему, может манипулировать ими или предсказать следующее число. Опытный фокусник способен подбросить монету так, чтобы гарантированно выпал орел или решка.
В отличие от кубиков или компьютерных алгоритмов, квантовая механика предлагает исследователям работать с фундаментальной случайностью. Ученые смогли использовать квантовые эффекты и тест Белла для создания отслеживаемого и верифицируемого сервиса генерации случайных чисел.
Тест Белла измеряет пары запутанных фотонов, чьи свойства коррелируют, даже когда частицы разделены огромными расстояниями. При измерении отдельной частицы результат случаен, но свойства пары связаны сильнее, чем допускает классическая физика, что позволяет ученым подтвердить случайность.
Процесс начинается с генерации пары запутанных фотонов в специальном нелинейном кристалле. Фотоны по оптическому волокну попадают в отдельные лаборатории на разных концах коридора. В лабораториях измеряется поляризация фотонов. Результаты этих измерений абсолютно случайны. Процесс повторяется 250 000 раз в секунду.
NIST передает миллионы таких «квантовых подбрасываний монеты» в программу Университета Колорадо в Боулдере. Специальные алгоритмы преобразуют результаты измерений в 512 случайных битов (0 и 1).
Ученые добавили возможность отслеживать и проверять каждый этап генерации случайности. Они разработали протокол «Twine» — набор квантово-совместимых блокчейн-технологий, позволяющих разным организациям совместно создавать и проверять случайность на основе теста Белла.
Исследователи из NIST (США) и Университета Колорадо в Боулдере (США) назвали свое устройство «Квантовый маяк случайности Университета Колорадо» (CURBy). CURBy генерирует случайные числа, а вспомогательная система ежедневно публикует их на сайте для свободного использования. Описывающее прибор исследование опубликовано в журнале Nature.
Telegram 
Дзен 
VK Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.
Роль личности в истории чаще всего иллюстрируют правителями или полководцами. Но, глядя на современную карту мира, нельзя не признать: она выглядела бы принципиально иначе, если бы не одна крестьянская девушка, которую сожгли в этот день ровно 595 лет назад.
Старший преподаватель кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николай Зенченко проанализировал принципы работы одежды с маркировкой UPF — технологии, которая блокирует до 98% ультрафиолетового излучения. В отличие от солнцезащитного крема, такая защита не смывается водой и действует весь день, но при этом требует правильного выбора материала. Эксперт развеял популярные мифы: почему мокрая хлопковая футболка не спасает от ожогов, можно ли загореть в UPF-купальнике и зачем горнолыжной куртке защита от солнца.
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Тысячу лет назад колоссальный степной пояс от Амура до Дуная назывался Великой степью. На Руси его знали как Дикую степь. В этом краю жили кочевники, и среди них — хищная птица сокол-балобан. Сейчас цельной трансконтинентальной популяции балобана больше нет. Небольшой европейский островок уцелел в Венгрии, Австрии и в Крыму. Есть популяция в Казахстане, Монголии и Китае. В России сокол-балобан, помимо Крыма, живет в горах Южной Сибири. И выживание этой популяции, как и всего вида, под угрозой. Как живет эта птица и как ей помогают в нашей стране? Зачем в Хакасии посреди «нигде» построили огромный облёточник? Буквально сегодня в него уже доставили первую партию птиц.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии