Австралийские ученые научились использовать флуктуации вакуума для получения истинно случайных чисел. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters, ее краткое содержание можно прочитать на сайте ABC Science.
Для получения случайных чисел исследователи использовали лазер, излучение которого разделяли на два луча. Интенсивность лучей сравнивали между собой. Поскольку свет обладает квантовой природой, разница в интенсивности была не постоянной, а колебалась вокруг среднего значения. Первопричиной отклонения разницы в интенсивности от среднего является случайное колебание энергии вакуума, поэтому это измерение может служить источником истинно случайных чисел.
Используя описанный метод, ученые получали случайные числа со скоростью 2 гигабита в секунду. Исследователи выложили примеры случайных чисел на своем сайте, кроме того, там же осуществляется онлайн-трансляция получаемых случайных чисел напрямую из лаборатории.
Случайные числа часто используются в различных компьютерных алгоритмах, в том числе в моделировании различных процессов, таких как климат и погода. Важное значение случайные числа имеют в том числе для криптографии.
Если для получения случайных чисел используются компьютерные алгоритмы, то такие числа, строго говоря, не являются случайными. Зная алгоритм, по которому они получены, возможно предсказать последовательность таких псевдослучайных чисел. Чтобы преодолеть это ограничение, обычно используют измерение некоторых физических величин, чье поведение напоминает случайное - например, температуру.
Для доказательства случайности получаемых чисел используются различные алгоритмические тесты. Ранее ученые уже показали, что на основе квантовых явлений можно получать действительно случайные последовательности. Почитать про использование квантовых эффектов в криптографии можно здесь.