Ученые России создали самый быстрый метод квантовой генерации случайных чисел

Новый метод генерации случайных чисел с большой скоростью был предложен учеными из Свободного университета берлина, Оксфорда, НИТУ «МИСиС», РКЦ и Голдсмитского колледжа. Он показал достаточно хорошие характеристики и предположительно будет широко использоваться в современных технологиях.

Применение генераторов случайных чисел

Генераторы случайных чисел наиболее часто используются при решении научных задач, математическом моделировании естественных процессов, в играх, финансовых операциях и даже в онлайн-казино. Но наиболее актуально применение генераторов случайных чисел в криптографии. Они используются для шифрования и защиты данных. Причем в последнем случае для таких генераторов ставятся серьезные условия - истинная случайность и быстрота исполнения.

В программных алгоритмах используются псевдослучайные генераторы. Они работают достаточно быстро, но выдают только приближенно (псевдо) случайные числа. Уже давно ученые поняли, что получить абсолютно случайные числа можно только с помощью регистрации реальных физических процессов.

Генератор на основе квантовых процессов

Еще в 2001 году швейцарский квантовый стартап ID Quantique выпустил прибор, который использует квантовый генератор. Идея оказалась достаточно успешной, поэтому многие ученые сосредоточились на ее усовершенствовании - увеличении скорости получения данных и уменьшении прототипа для возможности использования в портативных устройствах.

Описанное выше исследование позволило получить новую методику генерации. Она основана на науке о применении квантовых свойств фотонов и на их взаимодействии с измерительными приборами. Луч света пропускают через делитель, оснащенный парой входных и выходных портов, который пропускает луч света только через один из них. Благодаря этому количество фотонов, которые проходят, регистрируются на каждом из выходов, и это является полностью случайной величиной.

Идея была воплощена в виде прототипа, а первые эксперименты показали высокую скорость получения случайных чисел - 8 гигабайт в секунду. На сегодняшний день это наиболее высокая скорость для всех существующих в мире устройств.