使用量子波动更快地生成随机数

来自根特大学-校际微电子中心、丹麦技术大学和巴里理工大学的物理学家团队报告说，可以使用量子涨落比标准方法更快地生成随机数。

在PRXQuantum杂志上报道的他们的研究中，该小组利用粒子和反粒子对的行为来创建随机发生器，其速度比传统系统快200倍。

随机数生成在计算机科学中很重要。除了在视频游戏中生成随机背景和场景等应用之外，随机数还用于为许多敏感应用创建加密密钥。但是生成不易破解的密钥需要计算机能力和时间。出于这个原因，计算机科学家一直在寻找新的方法来生成随机数。

在这项新的努力中，研究小组转向了一个新的来源——量子涨落——其最基本的形式是存在于空间中一个独特点的能量的暂时变化。由于它影响化学键合的方式和由此产生的光散射类型，这种闪烁已被广泛研究。在这项新的努力中，研究团队利用这种闪烁的随机性创建了一个随机数生成器。在他们的方法中，他们专注于与粒子和反粒子形成和自毁的实例以及与之相关的能量场相关的量子闪烁。这种闪烁在过去被证明是随机的。

为了捕捉这种闪烁的随机性，研究人员使用了一个集成的平衡零差检测器——一种能够测量量子态电场的设备。但注意到这种设备也容易捕捉到纠缠粒子的非随机行为，他们增加了另一种设备，旨在识别这种噪音并在进行测量时忽略它。

然后，该团队将零差检测器使用的组件缩小到可以集成到安装在计算机系统中的芯片上的尺寸。然后他们使用芯片中的数据生成随机数。