真正的随机数来了 NIST宣布利用光子纠缠生成随机数

作者:nana, 星期一, 四月 16, 2018
来源:http://www.aqniu.com/hack-geek/32838.html

随机数被用于保护通信安全,良好的随机数生成器是强加密的基础。但确保产生出来的随机数是真随机数却十分困难。

出自数学公式或设备的随机数生成器很容易被黑,其结果也存在预测可能性。美国商务部下辖的国家标准与技术研究所(NIST)表示,已开发出稳妥可靠的,利用光子和量子力学定律生成随机数的方法。

该方法始于双光子纠缠。然后纠缠的一对光子被分别送入相隔187米的两个检测器测量光的偏振。187米的距离保障了光子不会互相影响。

因为两个光子是纠缠的,其偏振状态之间存在很强的关联。这就违反了贝尔不等式——描述量子力学不可预测性的一个证明。

贝尔测试旨在排除“局域隐变量理论”,也就是不假定实验结果受被测粒子先前存在的局域属性的影响。

排除掉此一理论,也就去掉了先前存在的局域属性,因而测量结果注定是随机的或不可预测的。

结论有点烧脑,3月11号发表在《自然》上的论文也不是为没创新精神的人准备的。

NIST的研究人员将测量信号转换成位元,其中每个光子为0或1的几率都是均等的。经过5500万次每次产生2个位元的贝尔测试后,研究人员成功抽取了1024个位元创建了真正完全随机的字串。

很难保证给定经典源真的难以预测,量子源和协议就好像是失效保护,可以确保没人能预测这些数字。

抛硬币看起来似乎是随机的,但只要能看清硬币翻滚的轨迹,还是可以预测其结果。但是,量子随机性却是真的随机,因为只有量子系统才能产生测量选择与最终结果之间的统计相关性。

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