Найнадійніший у світі: фізики створили квантовий генератор випадкових чисел на блокчейні

Американські фізики поєднали квантову технологію генерації випадкових бітів з технологією блокчейна, створивши найнадійніший генератор випадкових чисел.

Джерела генерації випадкових чисел широко використовуються у таких застосунках, як лотереї, відбір присяжних або ж призначення плацебо у рамках клінічних досліджень. За словами розробників з Національного інституту стандартів та технологій (NIST) у Боулдері (США), технологія, яка не тільки генерує випадкові числа, а й ще робить цей процес відстежуваним, отримує фактично додатковий рівень надійності. 

Дослідники спирались на квантово-фізичний метод генерації випадкових чисел, вперше представлений у 2018 році фізиками з NIST. Спеціальний пристрій створює пари квантово заплутаних між собою фотонів, які відправляються на дві вимірювальні станції на відстані 90 метрів одна від одної. Поляризація фотонів використовується для створення строки цифрових бітів. 

Ці біти дійсно генеруються випадково, оскільки принципи квантової фізики передбачають, що фотони не мають чітко визначеної поляризації, поки не будуть виявлені. При цьому спосіб їх виявлення обирається випадковим чином для кожного місця окремо. Потім результати незалежно перевіряються пристроями в Університеті Колорадо на іншому кінці міста.

У рамках останнього оновлення цієї системи розробники зробили можливою перевірку процесу генерації випадкових чисел для третіх осіб за рахунок фіксації часу на кожен крок з використанням технології блокчейну. Ця зміна означає, що будь-хто, хто отримає доступ до загальнодоступних даних, зможе побачити, чи був підроблений процес.

Окрім цього розробники істотно підвищили ефективність системи. Тепер генерація 512 біт займає приблизно 20 секунд. У 2018 році для цього потрібно було близько 10 хвилин.

В окремому експерименті, опублікованому у березні, інша група дослідників вперше продемонструвала, що випадкові числа можна генерувати за допомогою квантового комп’ютера. Ця техніка дуже перспективна і може бути простішою у реалізації, ніж експеримент NIST на основі заплутаності. Але на даний момент система NIST єдина, яка повністю відстежується.

Джерело: Nature