Российские физики построили быстрый и надежный генератор случайных чисел

Российские физики построили быстрый и надежный генератор случайных чисел

Физики из МГУ и МИФИ построили генератор, позволяющий получать последовательности случайных чисел со скоростью 75 мегабит в секунду. В качестве источника случайности устройство использует процесс поглощения фотонов атомами фотоумножителей. Статья опубликована в Laser Physics Letters.

Чтобы зашифровать информацию, необходимо сгенерировать ключ, то есть случайную последовательность нолей и единиц. Получить эту последовательность можно разными способами. Например, с помощью генератора псевдослучайных чисел, который вычисляет по заданному правилу и начальному числу последовательность, очень похожую на случайную. Проблема таких псевдослучайных последовательностей в том, что если разгадать правило, по которому генератор находит следующее число, легко предсказать, что он будет выдавать. Поэтому надежные криптографические системы используют в качестве источника физические генераторы случайности.

Физические генераторы, в свою очередь, делятся на классические и квантовые. Классические используют тот факт, что в некоторых системах погрешность начальных условий очень быстро растет со временем (динамический хаос), и предсказать их конечное состояние сложно. Тем не менее, это не настоящая случайность, поскольку классические уравнения движения являются детерминированными. В квантовой же механике неопределенность заложена в самих уравнениях движения, и при измерении состояния квантовых систем мы должны получать по-настоящему случайные числа. Поэтому последовательности, полученные с помощью квантовых генераторов, самые надежные. К сожалению, скорость генерации таких случайных последовательностей обычно не очень велика.

В данной статье физики придумали и реализовали на практике способ быстро получать случайные последовательности чисел, используя случайность процесса поглощения фотона атомом. Идея разработанного ими метода заключается в следующем. Если светить слабым лазером на кремниевый фотоумножитель, то можно считать, что атомы фотоумножителя поглощаю отдельные фотоны. Вероятность того, что одиночный атом поглотит m фотонов за время T, подчиняется распределению Пуассона и равна PT(m) = e

N+1

Похожие новости:
Супергенератор Ника — импульс для научной революции
Российские ученые создали генератор, мощность которого сопоставима с таковой ядерного реактора. Об этом заявил вице-президент академии наук академик Геннадий Месяц.Как он сообщил, аппарат может стать импульсом для новой научно-технической революции с применением в самых разных отраслях, ..
2012-04-4 1737 0 Технология
0
Ученые создали новую систему формирования радиосигналов
Команда инженеров из Колумбийского Университета создала нано -механическую систему с возможностью формирования радиосигналов FM. Другими словами, они построили то, что является фактически самым маленьким в мире FM радио передатчиком. Используя графен (один атомный слой углерода признанный за его прочность и превосходные электрические ..
2013-12-4 994 0 Технология
0
Компания Altaeros Energies испытала ветряной генератор
Компания Altaeros Energies разработала инновационный ветряной генератор Airborne Wind Turbine (AWT), что успешно взлетел на высоту в 107 метров, где заработал в полную мощь. Тестирование показало очень даже неплохие результаты, так производительность дирижабля оказалась в два раза больше производительности обычного ..
2014-04-01 1682 0 Технология
0
Ученые разрабатывают самовосстанавливающийся материал
Команда ученых и инженеров из Массачусетского технологического института заинтересовались системой свертывания крови. Кровяные сгустки это тот механизм, с помощью которого наш организм залечивает повреждения. Это быстрый и надежный процесс, который проистекает в нашем теле ежеминутно, хотя мы и не подозреваем об этом. Так нельзя ..
2013-01-12 1373 0 Технология
0
Япония представила самый быстрый поезд в мире
В Японии запустили самый быстрый в мире поезд. Прежде, первой страной в списке самых быстрых поездов являлся Китай. Но начиная с 2011 года, компания по производству поездов Hayabusa представила самый быстрый поезд в мире с одноимённым названием. В настоящий ..
2014-10-17 2022 0 Технология
1
Российские ученые создали миниатюрный ядерный генератор переменного напряжения
Уникальный ядерный источник энергии прослужит более 50 лет.Созданный российскими учеными элемент питания очень миниатюрен: длина всего 1 см, высота 0,5 см. Выдерживает температуры от минус 100С до плюс 150С. Он вырабатывает напряжение 10 вольт и выше. Из таких ячеек можно набрать ..
2016-03-16 2293 0 Технология
0
В Италии выдан патент на уникальный электрогенератор
В Италии итальянскому изобретателю, Андреа Росси был выдан патент, на уникально-мощный электрогенератор. Генератор производит энергию на базе термоядерной реакции. E-Сat был создан Итальянцем несколько лет назад и успешно продавался. Однако, заявка 2011 года, на патент за изобретение получила предварительный отказ. Патентное ..
2014-10-15 2311 0 Технология
0
Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов
Учёные из Стэндфордского университета (Stanford University) и университета Небраски-Линкольна (University of Nebraska–Lincoln) представили тонкие прозрачные полупроводники, которые могут стать основой для недорогих высокопроизводительных электронных устройств. Уже несколько лет инженеры по всему миру пытаются использовать дешёвые богатые углеродом ..
2014-01-10 981 0 Технология
0
Российские физики научили наночастицы выполнять логические операции
Коллектив, состоящий из четверых российских ученых, создал биороботов, которые способны производить логические операции вне клетки. Физики из Москвы опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature Nanotechnology, импакт-фактор которого один из самых высоких в мире и равен 33. Ученым ..
2014-08-18 1018 0 Технология
0
Японцы создают компьютер для разработки лекарств против рака
Специалисты из японского Института физико-химических исследований (RIKEN) планируют построить самый быстрый в мире суперкомпьютер, который позволит разрабатывать препараты для борьбы с раком, сообщает во вторник японское издание Japan Daily Press.Компьютер будет использоваться для анализа структуры белков. Новая ..
2014-01-14 1223 0 Технология
0
Физики собрали квантовый канал связи рекордной длины
Физики впервые создали универсальный канал для работы квантового компьютера. Статья ученых появилась в Scientific American и Nature, а ее краткое изложение приводит Nature News. Новое исследование носило сугубо прикладной характер. Ученые построили канал связи, который связал ..
2012-04-13 1128 0 Технология
0
Быстрый радиоимпульс в космосе впервые наблюдали в режиме реального времени
Международный коллектив астрономов сообщил о первом наблюдении Быстрого радиоимпульса в режиме реального времени. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. Импульсы от объекта FRB 140514 наблюдались ..
2015-01-20 2016 0 Технология
0
Генераторы Росси: скорый конец сырьевой энергетике?
Энергогенератор, созданный скандально известным изобретателем Андреа Росси, ждет получения лицензии и начала коммерческого распространения под маркой ECAT. Как сообщают разработчики технологии ECAT, первый LENR-генератор для домашнего пользования будет доступен уже в 2012-2013 годах - после прохождения сертификации. ..
2012-07-4 8120 0 Технология
0
Физики побили рекорд дальности квантового шифрования
Китайские физики реализовали один из алгоритмов квантовой криптографии на рекордных дистанциях — свыше 400 километров. Это примерно на 100 километров превосходит предыдущий рекорд. Однако скорость генерации ключа для шифрования на таких дистанциях невелика — за три месяца эксперимента авторам удалось передать лишь ..
2016-06-30 984 0 Технология
-1
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру
Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ..
2016-02-05 1267 0 Технология
1