泡泡资讯网

在经典物理的世界里,其实没有任何事物是“真正随机”的。 就算是抛硬币掷...

在经典物理的世界里,其实没有任何事物是“真正随机”的。
就算是抛硬币掷骰子,最终的结果也都受到力学定律、空气阻力以及表面平滑度等隐藏物理法则的控制。只要参数算得足够精准,理论上结果都是可以预测的。
同理,我们电脑和手机里用的随机数,也都是算法算出来的“伪随机”。这感觉就像电影《楚门的世界》里,那天空背后,其实只是一块摄影棚的幕布。
而为了寻找“真随机”,科学家们曾开发过“量子随机数生成器”。它的原理是在实验室里发射一颗光子去撞击一面分光镜。基于量子力学中波函数的概率本质,这颗光子有50%的概率会直接穿透,50%的概率会被反射。如果把穿透当做“0”,反射当做“1”,这就是理论上的真随机。
但理想很丰满,现实很骨感。这些量子硬件毕竟是在真实世界里打造出来的,难免会有微小的瑕疵或系统性偏差。到头来,只要这些随机数带有一丝偏向性,黑客就能顺藤摸瓜,算出那些用来保护我们核心数据的加密密钥。
苏黎世联邦理工学院团队发表在《自然》杂志上的一项震撼研究,成功实现了“设备无关的随机性放大”。
团队将两个超导量子比特分开放在相距30米的两端,并用低温微波通道连接,将温度冷却到接近绝对零度。接着,他们让微波光子在管道里来回穿梭,让这两颗量子比特产生“量子纠缠”。
为什么要大费周章地相隔30米?这是为了确保两边在每次进行测量的极短时间内,就算信息以光速传播,也来不及互相通报。这一招直接堵死了两端“串供”的漏洞!这就让科学家得以对这两个量子比特进行极其严苛的、无漏洞的贝尔测试。
在实验中,他们并没有假装一开始就拥有完美的随机数,而是刻意输入带有微小瑕疵的随机数,以此来决定该怎么测量这两个纠缠的量子比特。
研究团队以每秒5万次的高频狂刷,在9小时内跑了13.1亿次贝尔测试,最终测得CHSH值达到了2.27!
这其中的关键在于:简单来说,只要这个值超过了2,就代表量子间的相关性彻底打破了经典物理的隐藏规则——这就意味着,此时此刻,连宇宙自己都不知道下一秒会发生什么。
最后,团队利用双过程提取器算法,把实验输出与额外的随机数一起处理,最终提炼出了大约4500万个由物理学定律硬核认证的、毫无偏差的完美随机数!
但科学家们希望,未来这套系统能成为整个信息科技界的“随机数原子钟”。
它将提供由物理法则背书、永远不可预测的标准随机数源,让世界上所有需要绝对安全加密的系统,都能拥有一个最坚不可摧的基石。

评论列表

辩证法更爱真理
辩证法更爱真理 2
2026-06-25 19:51
科幻与思想实验都适合搞骗,说你站在几千光年之外,能看见秦始皇登基,超光速飞行能回到过去,十分迷人!你现在去看看银河系之外的一切,你真的回到过去了?胡编撒尿就是茅坑搞叠加态计算,不可知是真理/知识,坐电梯自由落体是重力不存在,相对光子高速你就尺缩了质量无穷大了时间静止了?胡编原子能级,物质与运动等效,平行宇宙,绝望熵增,,,,白马非马亦非驴,胡编假说思想实验能得到马的知识??都是做鬼梦。