آلة مبتكرة تولد أكثر الأرقام "غير المتوقعة" عشوائية على الإطلاق

طور باحثون طريقة لتوليد أرقام مضمونة عشوائيا بواسطة ميكانيكا الكم، ما يمكن أن يسمح بتشفير البيانات في الشبكات الإلكترونية.
ويتم تشفير العديد من منصات الرسائل من أجل حماية خصوصية المستخدم. ومع ذلك، فإن الأرقام التي يتم إنشاؤها باستخدام الأنظمة التقليدية، لا تكون عشوائية.
وقال الدكتور، بيتر بيرهورست، أحد علماء الرياضيات بالمعهد الوطني للتكنولوجيا: "من الصعب ضمان عدم التنبؤ بمصدر كلاسيكي معين. إن مصدرنا وبروتوكولاتنا الكمومية تشبه أمانا فاشلا، ونحن على يقين بأنه لا يمكن لأحد التنبؤ بأرقامنا".
وأضاف موضحا: "قد يبدو الأمر مشابها لرمي العملة المعدنية عشوائيا، ولكن يمكن توقع النتيجة إذا كان بمقدور المرء رؤية المسار الدقيق للعملة أثناء هبوطها".
ويتم إنشاء الأرقام العشوائية التقليدية باستخدام البرامج والأجهزة التي تأتي مع عيوب لا مفر منها، ما يعني أن مخرجاتها لا يمكن التنبؤ بها. وستقوم الآلات بتوليد أرقام "غير متوقعة" باستخدام خوارزمية مطورة.
وفي حين أن هذه الطريقة يمكن أن تكون عشوائية بما فيه الكفاية لإعطاء الانطباع العشوائي، إلا أنها في النهاية ستحكمها خوارزميات محددة بدقة يمكن توقعها.
وتعد ميكانيكا الكم أفضل في توليد العشوائية، حيث أن قياسات الجسيمات الكمية في "التراكب"، لها نتائج لا يمكن التنبؤ لها بشكل أساسي. واستخدم العلماء الفوتونات، أو جزيئات الضوء، في الليزر لتوليد أرقامهم العشوائية في عملية تعرف باسم "اختبار بيل".
وتستخدم هذه الطريقة ليزرا مكثفا يطلق على بلورة خاصة تحول الضوء إلى أزواج من الفوتونات المتشابكة، وهي ظاهرة كمية. وقياس هذه الفوتونات زود الباحثين بالأعداد المتوقعة.
وقام الباحثون بتجربة اختبارهم لأكثر من 55 مليون مرة، وفي كل مرة ينتجون 2 bits رقمية. وللمرة الأولى، تمكن الدكتور بيرهورست وزملاؤه، من إغلاق أي ثغرات تسمح لأرقام غير عشوائية بأن تبدو عشوائية.
ونُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة الطبيعة.

إنديبندنت