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Neue Quantenmethode generiert Zahlen, die garantiert zufällig sind

NIST-Forscher verwenden einen lückenlosen Bell-Test, um wirklich zufällige Zahlen zu generieren. Ihr Ansatz wurde von Kollegen verifiziert, die nicht mit dem Projekt verbunden sind.

Neu Forschung in der Zeitschrift veröffentlicht Natur von Wissenschaftlern des Nationalen Instituts für Standards und Technologie NIST verwendet die Quantenmechanik, um echte Zufallszahlen zu erzeugen. Das Ergebnis ist ein Erzeugungsprozess, der eine „Zufälligkeit liefert, die durch die Unmöglichkeit superluminaler Signale bestätigt wird“, wie im Namen des Papiers angegeben.

"Wenn Sie ein Team von Leuten geschickt haben, um unsere experimentellen Komponenten so genau zu untersuchen, wie sie wollten, und sie dann versuchen lassen, eine Vorhersage darüber zu treffen, wie diese Zufallszahlen danach aussehen würden, können sie sie einfach nicht vorhersagen.""Studienmitautor und NIST-Mathematiker Peter Bierhorst erzählt Live Science.

Ihre Theorie wird von Wissenschaftlern überprüft, die nicht an dem Projekt beteiligt sind. Stefano Pironio von der Université libre de Bruxelles in Belgien schrieb in einem Naturkommentar heißt es, dass der Generator „die akribischste und sicherste Methode zur Erzeugung von Zufälligkeit ist, die jemals demonstriert wurde“.

Quelle : Shalm / NIST

Die Vorhersagbarkeit klassischer Quellen

Nach Ansicht der Forscher sind sogenannte Zufallszahlen, die heute in der Verschlüsselung verwendet werden, nicht absolut nachweisbar zufällig, da sie das Ergebnis von Prozessen sind, deren Ausgabe durch vorhersehbare Faktoren manipuliert werden könnte. "Es ist schwer zu garantieren, dass eine bestimmte klassische Quelle vorhanden istist wirklich unvorhersehbar ", sagte Bierhorst.

"So etwas wie ein Münzwurf mag zufällig erscheinen, aber sein Ergebnis könnte vorhergesagt werden, wenn man den genauen Weg der Münze beim Fallen sehen könnte. Quantenzufälligkeit ist andererseits echte Zufälligkeit."

"So etwas wie ein Münzwurf mag zufällig erscheinen, aber sein Ergebnis könnte vorhergesagt werden, wenn man den genauen Weg der Münze beim Fallen sehen könnte. Quantenzufälligkeit ist andererseits echte Zufälligkeit. Wir sind uns sehr sicher, dass wirIch sehe Quantenzufälligkeit, weil nur ein Quantensystem diese statistischen Korrelationen zwischen unseren Messoptionen und Ergebnissen erzeugen kann. "

Bierhosts Team entschied sich für die Verwendung Bellscher Ungleichungssatz um einen Generator zu erstellen, der Manipulationen erkennen kann, die diese lästigen vorhersehbaren Faktoren mit sich bringen. Sie haben die Maschine sogar mit einem zusätzlichen Maß an Sicherheit ausgestattet, bei dem jeder, der versucht, sich in sie zu hacken, zwei so weit voneinander entfernte Detektoren stören mussder Hacker müsste mit Lichtgeschwindigkeit reisen.

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"Der Bell-Test soll 'lokale Theorien über versteckte Variablen' ausschließen, die besagen, dass die experimentellen Ergebnisse von bereits vorhandenen lokalen Attributen der gemessenen Partikel abhängen", Bierhost erzählt Das Register.

"Wenn wir eine solche Theorie ausschließen, haben wir die Möglichkeit bereits vorhandener lokaler Attribute ausgeschlossen, und daher müssen die Messergebnisse tatsächlich auf Zufälligkeit oder Unvorhersehbarkeit zurückzuführen sein, die zum Zeitpunkt der Messung auftreten", sagte er.

Innovation

Diese Firma verwendet eine Wand aus 100 Lavalampen, um Daten zu verschlüsseln.

Die Theorie hat sich als erfolgreich erwiesen, aber die Maschine ist zu groß, zu langsam und zu teuer, um derzeit vermarktbar zu sein. Bierhorst hofft, dass der Generator eines Tages auf einen Chip passt und auf jedem Computer verfügbar ist.

Obwohl Bell-Tests bereits verwendet wurden, um Zufallszahlen zu generieren, verwendet der NIST-Generator von Bierhost als erster einen lückenlosen Bell-Test. Der NIST Labor ist Teil des Handelsministeriums der US-Regierung und der neue Generator basiert auf a Experiment 2015 .

Via : NIST

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