这里是科学美国人——60秒科学
随机数字对于现代计算系统极为重要 。因为可以用随机数字对信用卡和邮件进行加密 。同时随机数字可以为网络游戏增加随机性 。还可以模拟超级复杂的现象,比如蛋白质的结构以及核裂变 。
但是有一个不可告人的秘密:很多这些所谓的随机数字实际上不是随机的 。它们实际上是由算法产生的“伪随机数” 。想想摇骰子产生的随机数字 。如果你知道骰子的数量,很容易计算出可能产生的随机数字,这就限制了随机的概率性 。
但是真正的随机数字可以通过量子力学过程产生 。所以,研究人员制造了一个光子芯片——这种计算机芯片用光子代替了电子 。该芯片有两个激光器:一个激光器连续不断地发射激光,而另外一个则以固定的间隔发射脉冲 。根据量子力学的规则,每次两种激光相遇,这两束光束之间的干扰是随机的 。随后芯片会将随机的信号数字化,这就是量子随机数生成器 。该研究结果发表在《光学》期刊上 。
这并不是第一个量子随机数生成器 。但与之前的相比,这个芯片更小,相当于一便士的六分之一,而且它以高速运转 。这是不是表明对智能手机来说它已经足够小足够快了?研究人员表示,结果完全在预料之中 。
谢谢大家收听科学美国人——60秒科学 。我是克里斯托弗·因塔利亚塔 。
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