這里是科學美國人——60秒科學
隨機數字對于現代計算系統極為重要 。因為可以用隨機數字對信用卡和郵件進行加密 。同時隨機數字可以為網絡游戲增加隨機性 。還可以模擬超級復雜的現象,比如蛋白質的結構以及核裂變 。
但是有一個不可告人的秘密:很多這些所謂的隨機數字實際上不是隨機的 。它們實際上是由算法產生的“偽隨機數” 。想想搖骰子產生的隨機數字 。如果你知道骰子的數量,很容易計算出可能產生的隨機數字,這就限制了隨機的概率性 。
但是真正的隨機數字可以通過量子力學過程產生 。所以,研究人員制造了一個光子芯片——這種計算機芯片用光子代替了電子 。該芯片有兩個激光器:一個激光器連續不斷地發射激光,而另外一個則以固定的間隔發射脈沖 。根據量子力學的規則,每次兩種激光相遇,這兩束光束之間的干擾是隨機的 。隨后芯片會將隨機的信號數字化,這就是量子隨機數生成器 。該研究結果發表在《光學》期刊上 。
這并不是第一個量子隨機數生成器 。但與之前的相比,這個芯片更小,相當于一便士的六分之一,而且它以高速運轉 。這是不是表明對智能手機來說它已經足夠小足夠快了?研究人員表示,結果完全在預料之中 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
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