Zbudowano generator losowości doskonałej

Zjawisko losowości znajduje szerokie zastosowanie w nauce i technologii. Zapomnijcie jednak o przysłowiowej ruletce czy grze w kości - w poszukiwaniu czystej przypadkowości uczeni mierzą dziś fluktuacje kwantowe. Ale co to właściwie daje?

Zbudowano generator losowości doskonałej 1

Zjawisko losowości znajduje szerokie zastosowanie w nauce i technologii. Zapomnijcie jednak o przysłowiowej ruletce czy grze w kości - w poszukiwaniu czystej przypadkowości uczeni mierzą dziś fluktuacje kwantowe. Ale co to właściwie daje?

To, co w codziennym życiu nazywamy przypadkiem, wynika w rzeczywistości jedynie z naszego braku wiedzy. Z teoretycznego punktu widzenia, znając dokładnie szybkość obrotu koła ruletki oraz położenie i prędkość kulki w pewnej chwili, bylibyśmy w stanie przewidzieć pole, na jakim ta ostatnia się zatrzyma. Szczęśliwie dla właścicieli kasyn, gracze w praktyce raczej nie są w stanie pozyskać dostatecznej wiedzy o ruchu koła i kulki, wobec czego taka pseudolosowość ruletki jest w zupełności wystarczająca.

Inaczej rzecz się ma tam, gdzie potrzebne są znaczne ilości losowo generowanych liczb: w systemach szyfrujących, analizie statystycznej, a także symulacjach fizycznych, chemicznych, ekonomicznych, klimatologicznych... Nawet najwymyślniejsze stosowane dziś metody uzyskiwania przypadkowych zestawów liczb (wliczając nawet pomiar atmosferycznego szumu radiowego), mogą tam zwyczajnie zawodzić - nie być "wystarczająco przypadkowe".

Gdzie zatem szukać "prawdziwej" losowości? Jakie zjawiska są, w odróżnieniu od gry w ruletkę, całkowicie nieprzewidywalne nawet w zasadzie? Odpowiedź: zjawiska kwantowe.

Istnieją już generatory liczb losowych wykorzystujące proces rozpadu radioaktywnego. Niestety, działają one zbyt wolno, by pokryć ogromne i ciągłe zapotrzebowanie uczonych. Teraz niemiecko-duńskiemu zespołowi naukowców udało się skonstruować prototyp efektywnego urządzenia ekstrahującego najczystszą, bo kwantową przypadkowość w inny sposób.

Nieco upraszczając, w ich urządzeniu silna wiązka lasera dzielona jest na dwie równe części. Następnie, natężenia i jednej, i drugiej wiązki są bardzo dokładnie mierzone oraz obliczana jest ich różnica. Można by się spodziewać, że wynikiem tego odejmowania będzie zawsze zero. Nie jest tak jednak w burzliwym świecie kwantów, gdzie kwantowomechaniczne fluktuacje to osłabiają, to wzmacniają w różnym stopniu każdą z wiązek. Niekiedy więc zmierzona różnica natężeń rzeczywiście wyniesie zero, ale też czasami będzie dodatnia, a czasami ujemna.

Mechanika kwantowa gwarantuje, że można jedynie podać prawdopodobieństwo uzyskania takiego czy innego wyniku. Samego wyniku przewidzieć się już nie da. I to nie z powodu naszej niewiedzy, a wskutek całkowicie losowej natury zjawisk kwantowych.

Konstruktorzy zaznaczają, że ich dzieło wcale nie jest zbyt wyrafinowane z technicznego punktu widzenia. Potrzebne komponenty należą do podstawowego wyposażenia współczesnych laboratoriów laserowych, w związku z czym samo urządzenie ma być stosunkowo tanie. Zapewne również z tego powodu już kilka firm zgłosiło swoje zainteresowanie komercyjnym wykorzystaniem tej technologii.

Źródło: ScienceDaily

Źródło artykułu: WP Gadżetomania
Wybrane dla Ciebie
Ten projekt robi wrażenie. Portowy cypel zmieni się w zieloną oazę z operą
Ten projekt robi wrażenie. Portowy cypel zmieni się w zieloną oazę z operą
Co roku zabija setki osób. Szybciej niż popularne choroby
Co roku zabija setki osób. Szybciej niż popularne choroby
"Lodowiec zagłady". Śmiały plan ma ograniczyć wzrost poziomu mórz
"Lodowiec zagłady". Śmiały plan ma ograniczyć wzrost poziomu mórz
Jak dobrze umyć ziemniaki? Większość Polaków popełnia błąd
Jak dobrze umyć ziemniaki? Większość Polaków popełnia błąd
Bociany w Afryce szykują się do drogi. Kiedy dotrą do Polski?
Bociany w Afryce szykują się do drogi. Kiedy dotrą do Polski?
„Widzieć” bez oczu. Trening aktywuje korę wzrokową
„Widzieć” bez oczu. Trening aktywuje korę wzrokową
Boty na Moltbooku: "Ludzie to zgnilizna". Tak wyglądałby świat bez ludzi
Boty na Moltbooku: "Ludzie to zgnilizna". Tak wyglądałby świat bez ludzi
Lodowy "statek widmo" przybił do Gdańska. Obserwował go cały świat
Lodowy "statek widmo" przybił do Gdańska. Obserwował go cały świat
Waży 100 ton. Znaleźli ją w Londynie
Waży 100 ton. Znaleźli ją w Londynie
Nowość w mObywatelu. Opcja dla wszystkich
Nowość w mObywatelu. Opcja dla wszystkich
"Zjada mózg".To wyjatkowo niebezpieczny mikrooorganizm
"Zjada mózg".To wyjatkowo niebezpieczny mikrooorganizm
Błoto i sól niszczą twoje podłogi? Tak usuniesz uporczywe ślady
Błoto i sól niszczą twoje podłogi? Tak usuniesz uporczywe ślady
NIE WYCHODŹ JESZCZE! MAMY COŚ SPECJALNIE DLA CIEBIE 🎯