Канадский физик Бен Сассман (Бен Сассман) и его коллеги разработали исключительно быстрый и структурно простой генератор случайных чисел, основанный на флуктуациях вакуумного поля.
Вселенная устроена таким образом, что в каждой точке пространства постоянно появляются виртуальные частицы со значительной энергией.
В квантовом масштабе вакуум представляет собой чрезвычайно активный, «живой» субстрат, в котором частицы рождаются и уничтожаются, суммируясь до нуля.
Хотя эти частицы являются абстрактными объектами квантовой теории поля, они проявляют себя в конкретных физических процессах, например, Эффект Казимира — взаимное притяжение проводящих незаряженных тел.
И вот найдено еще одно полезное применение вакуумного «шума» — генерация случайных чисел.
Конструкция Сассмана состоит из высокочастотного импульсного лазера, среды с высоким показателем преломления (алмаза) и детектора.
Когда каждый импульс проходит через алмаз, он демонстрирует на детекторе разные характеристики в зависимости от флуктуаций вакуумного поля, встречающихся на пути фотонов.
В спектре рассеянного излучения на выходе появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного света (см.
Рамановский эффект ), и из-за непредсказуемости вакуумных флуктуаций эти линии каждый раз различаются непредсказуемым образом.
Из-за высокой интенсивности лазера вместо детекторов одиночных фотонов можно использовать быстрые детекторы.
Заметим, что человечество не имеет даже теоретической возможности разработать аппарат для предсказания нулевых колебаний, поскольку по своей природе их невозможно предсказать.
По одной из теорий, наша Вселенная могла возникнуть в результате такого колебания вакуума, породившего «пузырь».
Более того, в каждый момент времени в вакууме постоянно рождаются и умирают миллионы таких «вселенных» — их можно использовать для ГСЧ.
Генерация квантовых случайных битов с использованием вынужденного комбинационного рассеяния света , Оптика Экспресс, Том.
19, выпуск 25, стр.
25173-25180 (2011) Теги: #колебания вакуума #ГСЧ #случайные числа #импульсный лазер #квантовая криптография #Рамановский эффект #Криптография
-
Yii: Устройство Activerecord И Шардинг
19 Oct, 24 -
Сервер Унифицированных Коммуникаций Itoolabs
19 Oct, 24
