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 Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Новое исследование выявило связь между приемом глюкозамина — безрецептурной добавки от болей в суставах — и повышенным риском быстрого прогрессирования легких когнитивных нарушений в полноценную болезнь Альцгеймера.
Исследователи уже несколько десятилетий фиксируют, что детские мультфильмы систематически наделяют злодеев иностранным или нестандартным акцентом, однако до сих пор было неизвестно, перенимают ли этот стереотип сами дети. Эксперимент канадских ученых показал: восьмилетние зрители, как и взрослые, считают персонажей с «чужой» речью более подходящими на роль антагонистов. Эта склонность усиливается по мере взросления.
В юго-восточной части Индийского океана международная команда исследователей обнаружила крупнейшее из известных на сегодняшний день скоплений китовых остатков. Это «кладбище» имеет протяженность 1200 километров и залегает на глубине до 7002 метров. Возраст самых древних находок превышает более пяти миллионов лет. Открытие предоставит редкую возможность заглянуть в далекое прошлое океана и проследить историю его обитателей на протяжении большого промежутка времени.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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