Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Российские физики разработали новый квантовый генератор случайных чисел

Российские физики разработали новый квантовый генератор случайных чисел


28-11-2017, 06:46 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (1 245)

Российские физики разработали новый квантовый генератор случайных чисел

Так выглядит созданный российскими учёными квантовый генератор случайных чисел. Любопытно, хотя и вряд ли столь уж важно на практике, что он использует принципиально иной источник случайности.

Фото МГУ.

Физики из МГУ, Академии криптографии РФ и Института физики твёрдого тела РАН разработали генератор случайных чисел, который использует явление квантовой неопределённости. Устройство уже прошло стандартные тесты. Научная статья опубликована в журнале Laser Physics Letters.

Современному миру очень нужны генераторы случайных чисел. Без них немыслимо шифрование данных, моделирование различных явлений методом Монте-Карло и многое другое.

Проще всего устроены генераторы псевдослучайных чисел. Такой генератор – это компьютерная программа, в которой вся последовательность чисел вычисляется по начальным данным согласно строгому математическому алгоритму. Алгоритм подобран таким образом, что, видя только результат его работы, очень трудно предсказать следующее число. Это и создаёт иллюзию случайности.

Но "очень трудно" не означает "невозможно". Поэтому там, где непредсказуемость важна по-настоящему – например, в шифровании важных данных – применяются генераторы истинно случайных чисел, которые также называются аппаратными генераторами. Они используют какой-нибудь случайный физический процесс, например, тепловой шум в одной из деталей устройства.

Можно сказать, что случайность, которую обеспечивает, например, хаотическое движение молекул, чисто теоретически также не совсем случайность. Так, достаточно знать координаты и скорости молекул и решить нужные уравнения, чтобы предсказать результат. На практике же сделать это невозможно, ведь в одном грамме вещества содержится порядка 1022 молекул. Для сравнения: с момента Большого взрыва прошло примерно 1017 секунд. Ни один современный компьютер не в состоянии быстро обработать такого рода объём данных.

Кроме того, у инженеров есть претензии к быстродействию и другим характеристикам аппаратных генераторов, что побуждает специалистов постоянно совершенствовать такие устройства.

Так, разработка российских учёных использует принципиально иной источник случайности, чем большинство других генераторов. Это квантовая неопределённость. Согласно фундаментальным законам квантовой механики, у электрона или другой частицы нет траектории, которую можно проследить. Есть лишь вероятность обнаружить частицу в той или иной области пространства. И эту случайность (в отличие от всех описанных выше) невозможно устранить даже теоретически. К слову, подобная неопределённость присуща не только движению частиц, но и, в сущности, всем квантовым процессам.

Добавим чуть-чуть подробностей для гурманов. В генераторе, разработанном российскими физиками, используется регистрация квазиоднофотонного излучения с помощью кремниевого фотоумножителя (SiPM-матрицы). Такой подход позволяет надёжно добиться того, что моменты регистрации фотонов распределены по Пуассону. У этого распределения есть ряд замечательных свойств. Например, количество фотонов, принятых за данный промежуток времени, не зависит от того, сколько их было принято в любой другой, не перекрывающийся с ним промежуток, а одновременная регистрация двух фотонов практически исключена.

Как сообщается в пресс-релизе, устройство уже прошло статистические тесты Национального института стандартов и технологий США (NIST) на случайность. Оно поддерживает генерацию случайной последовательности со скоростью в 64, 75 и 100 мегабит в секунду.

К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее рассказывали про алгоритм, который определяет шансы той или иной спортивной команды на выигрыш, а также писали об эффективном квантовом шифровании, которое защитит компьютеры будущего от взломщиков.

https://www.vesti.ru/doc.html?...



Рейтинг публикации:

Нравится5



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Ноябрь 2024    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map