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新量子方法生成真正的随机数

  新的NIST方法使用在具有里程碑意义的2015年NIST物理实验的改进版本中生成的数据,生成具有光子或光粒子的数字位(1和0)。那个实验最终表明,爱因斯坦嘲笑“远距离的幽灵行动”是真实的。在新的工作中,研究人员处理怪异的输出,以证明和量化数据中可用的随机性,并生成一串更多的随机位。

  随机数分两步生成。首先,幽灵动作实验通过“贝尔测试”生成一长串比特,其中研究人员测量光子对的属性之间的相关性。测量的时间确保了相关性不能通过经典过程来解释,例如预先存在的条件或在光速下或者比光速慢的信息交换。相关性的统计检验表明量子力学正在起作用,这些数据允许研究人员量化长串位中存在的随机性量。

  在整个长串位中,该随机性可以非常薄。例如,几乎每一位都可能为0,只有少数为1.为了获得具有集中随机性的短而均匀的字符串,使得每个位具有50或50的机会为0或1,称为“提取”的第二步是执行。NIST的研究人员开发了一种软件,用于将贝尔测试数据处理成几乎均匀的较短的比特串; 也就是说,0s和1s同样可能。完整过程需要输入两个独立的随机位串来选择贝​​尔测试的测量设置,并“播种”软件以帮助从原始数据中提取随机性。NIST的研究人员使用传统的随机数发生器来生成这些输入字符串。

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