이 양자 난수 생성기는 결코 깨지지 않을 것이다.

NIST 는 양자역학에 의해 보장되는 난수를 생성하는 방법을 개발했다. 이 방법은 광자 또는 라이트 입자를 사용하여 디지털 비트 (1 및 0) 를 생성합니다. 강한 레이저 한 다발이 레이저를 얽힌 광자 쌍으로 변환하는 특수한 결정체를 명중시켰다. 이것은 양자현상으로, 그것들의 성질과 관련이 있다. 그런 다음 광자를 측정하여 일련의 실제 난수를 생성합니다. (? 살렘 /NIST) 복권, 사고, 주사위-우리 주변의 세계는 예측할 수 없는 사건으로 가득 차 있다. 그러나 암호화를 위해 진정한 임의 디지털 시퀀스를 생성하는 것은 여전히 ​​놀라운 어려운 작업입니다.

이제 연구원들은 아인슈타인의 상대성 이론과 양자역학에 의존하여 아원자 입자의 확률 특성을 설명하고 무작위성을 보장하는 일련의 숫자를 생성하는 난해한 실험을 사용합니다.

만약 당신이 우리의 실험 구성 요소를 가능한 한 자세히 검사하고, 그 난수 이후에 어떤 일이 일어날지 예측하라고 한다면, 그들은 전혀 예측할 수 없다. 이 연구의 공동 저자, 콜로라도볼더 시 국가표준기술연구소 (NIST) 의 수학자 피터 빌호스트 (Peter Bierhorst) 가 생명과학 (생명과학) 을 알려준다 [세상에서 가장 아름다운 방정식]

컴퓨터는 난수를 키로 사용하여 암호화된 정보를 잠그거나 잠금 해제합니다. 이러한 키를 생성하는 많은 과정 (예: 지금 컴퓨터에 있을 수 있는 난수 생성기) 은 알고리즘을 사용하여 임의의 숫자로 보이는 일련의 숫자를 뱉습니다. 다른 방법은 키 입력 사이의 시간 길이나 컴퓨터 서버의 변동 온도를 측정하여 난수를 생성하는 등 실제 무작위성을 이용하려고 합니다.

그러나 그러한 방법은 여전히 ​​공격에 취약합니다. 똑똑한 해커는 난수 발생기를 조작하거나 기본 원리를 배워서 어떤 숫자를 생성하는지 알아내야 한다. (존 F. 케네디, 해커, 해커, 해커, 해커, 해커, 해커) 20 12 년 동안 보안 연구원들은 수만 대의 인터넷 서버가 품질이 낮은 난수 생성기에 의존하여 해커의 공격에 취약하다는 사실을 발견했다. 반면에,

얽힌 광자 양자 역학은 진정한 무작위 결과를 제공합니다. 예를 들어 라이트 입자나 광자는 위 또는 아래를 가리킬 수 있습니다. 측정될 때까지 입자가 겹쳐져 있습니다. 이런 상태에서 일단 측정하면 50% 의 확률이 위를 가리키고 50% 의 확률이 아래를 가리킬 가능성이 있다. 연구원들은 최종 결과가 무작위임이 증명될 수 있지만 이 속성을 사용하여 숫자를 생성하는 데는 여전히 문제가 있다고 말한다.

빌 호스터는 "제가 광자를 준다고 가정해 봅시다." 라고 말했습니다. "오, 중첩 상태입니다." 그는 "측정 후 광자는 원래 아래로 내려갔는데, 이는 누구도 미리 예측할 수 없는 결과이다" 고 말했다.

하지만 이제 여러분은 이렇게 말할 것입니다. "광자가 항상 아래로 내려가는 것은 아니라는 것을 어떻게 알 수 있습니까?" " 빌 호스터는 이렇게 덧붙였습니다. 즉, 단일 광자에 대해 측정되기 전에 겹쳐진다는 것을 증명할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 빌 호스트와 그의 동료들은 각 광자에게 반려자를 주었다. 이러한 광자 쌍은 서로 얽혀 있습니다. 즉, 해당 속성이 항상 연결되어 있음을 의미합니다. [정보지도: 양자 얽힘이 어떻게 작동하는지]

그런 다음 연구원들은 이 두 광자를 6 13 피트 (187m) 의 연구실 양끝으로 보내고 속성을 측정합니다. 그것들의 얽힘 때문에 광자는 항상 조정의 결과로 돌아간다. 만약 한 개가 위로 올라가는 것을 발견하면, 다른 하나는 항상 아래로 내려간다.

그것들은 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 광자는 빛의 속도를 초과하는 속도로 신호를 보낼 수 없는 한 완벽한 잠금 동기화를 토론할 수 없다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론을 위반한 것이다. 따라서 이 두 광자는 anot 의 검사로 사용될 수 있습니다. 연구가들에 따르면, 그녀는 측정하기 전에 실제로 겹쳐져 있고, 그 결과는 정말 무작위적이라고 합니다. 벨기에 브뤼셀 자유대학의 양자물리학자 스테파노 피노는 오늘 (4 월 1 1 일) 의' 자연' 잡지에 이런 새로운 방법을 설명했다. 그는 말했다:

"그들은 이미 궁극의 양자 난수 생성기를 만들었다고 말할 수 있다." 이런 방법으로 1024 개의 무작위 문자열을 생성하는 데는 약 10 분 정도 걸리지만, 현재 암호 프로세스에는 더 빠른 숫자 생성기가 필요합니다.

Bierhorst 는 이 신기술의 첫 번째 실제 응용이 NIST 의 무작위 신호에 나타날 것이라고 말했다. 이는 예측할 수 없는 연구원들이 무작위성을 연구하는 공공 원천이다.

그러나 그는 이 실험 장치가 언젠가는 컴퓨터 칩에 장착할 수 있을 만큼 작아서' 깨지지 않는' 정보를 만드는 데 도움이 되기를 바란다고 덧붙였다.

생명 과학 잡지에 처음 발표되었습니다.