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    Usare la natura imprevedibile della meccanica quantistica per generare numeri veramente casuali

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    Un team di ricercatori del Regno Unito, Germania e Russia hanno utilizzato la natura imprevedibile della meccanica quantistica per creare un dispositivo in grado di generare numeri veramente casuali. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive l'uso di aspetti della teoria quantistica per sviluppare un quadro per la costruzione di un generatore di numeri veramente casuali.

    Per molti anni, gli scienziati informatici hanno cercato un modo per generare numeri veramente casuali:il generatore di numeri casuali che si trova sulla maggior parte dei computer domestici e aziendali è tutt'altro che casuale a causa delle limitazioni hardware. La generazione di numeri casuali è importante perché costituisce la base della crittografia. I messaggi codificati utilizzando numeri che non sono veramente casuali possono essere violati se si dispone di una potenza di calcolo sufficiente. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno guardato al mondo quantistico per creare un generatore di numeri veramente casuali.

    A differenza del mondo naturale che ci circonda, il mondo quantistico ha casi di vera casualità:la natura imprevedibile del comportamento dei fotoni, Per esempio. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per sfruttare questa imprevedibilità per costruire un generatore di numeri veramente casuali.

    Il dispositivo costruito dal team consisteva in un laser sparato diretto in uno degli ingressi di un generico divisore di raggio. L'altro ingresso è stato tenuto nullo. Ciò ha provocato un segnale zero. Il raggio in uscita è stato quindi misurato utilizzando due rilevatori indipendenti. Nella loro configurazione, ciascuno dei fotoni che arrivavano al divisore di fascio aveva la stessa possibilità di essere trasmesso o riflesso, il che significava che la differenza tra le misurazioni effettuate dai rivelatori non poteva essere prevista. A causa di ciò, i numeri generati erano veramente casuali.

    I ricercatori hanno quindi compiuto un altro passo avanti misurando gli stati dei fotoni prima che venissero divisi. Ciò ha verificato che i numeri generati dal loro dispositivo erano davvero casuali. Il risultato finale è stato un dispositivo in grado di generare numeri casuali a un ritmo di 8,05 gigabit al secondo, ognuno dei quali era certificabilmente casuale, tutto in tempo reale. Sorprendentemente, il dispositivo che hanno costruito è stato realizzato utilizzando apparecchiature standard.

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