Laserski generator slučajnih brojeva 100 puta je brži od svih dosadašnjih

Međunarodni tim znanstvenika izradio je generator slučajnih brojeva zasnovan na nepravilnostima u laserskim snopovima svjetlosti, koji je u stanju proizvesti 254 bilijuna nasumičnih brojeva u sekundi

Sandro Vrbanus petak, 5. ožujka 2021. u 18:10

Generatori pravih slučajnih brojeva vrlo su vrijedan alat u kriptografiji i računalnim simulacijama, a za savladavanje izazova stvaranja "pravih" nasumičnih brojeva pomoću računala i drugog hardvera već postoji više rješenja. Neka od njih uključuju kristale, a druga, poput ovoga nedavno opisanoga u časopisu Science, iskorištava pojavu malenih fluktuacija u svjetlosnim snopovima.

Uređaj koji je stvorio međunarodni tim znanstvenika služi upravo generiranju slučajnih brojeva, a iako po tome nije jedinstven, trenutačno je – najbrži na svijetu. Njihov sklop sastoji se od malenog izvora laserske zrake (diodni laser na čipu) te šupljine oblika pješčanog sata. U njoj se nalazi sustav zrcala koja odbijaju laserske zrake mnogo puta prije nego one izađu iz tog uređaja. Na izlazu je postavljena kamera koja može precizno detektirati razinu osvjetljenja u 254 točke, a računalo potom izmjerene vrijednosti pretvara u nasumične brojeve.

Ono što dovodi do slučajnog uzorka svjetlosti jest prirodni fenomen kvantnih fluktuacija u frekvenciji svjetlosnog snopa. Kroz odbijanja laserske zrake od zrcala nepravilnog ali pažljivo dizajniranog oblika, te uslijed velikog broja preklapanja zraka i interferencije svjetlosnih snopova, sve ranije nepravilnosti se povećavaju i dodatno "zamućuju". Na kraju se na izlazu iz ove komore dobiva nepredvidivi bljeskajući uzorak svjetlosti, tj. "stohastička buka", koju spomenuta kamera može izmjeriti.

Generira i previše podataka

Intenzitet svjetlosti mjeri se čak bilijun puta u sekundi, pa uz 254 točke mjerenja dolazimo do generiranja čak 254 bilijuna slučajnih brojeva u sekundi. To je čak stotinu puta brže od najbržeg do sada poznatog generatora nasumičnih brojeva.

Takva brzina generiranja slučajnih brojeva može dobro poslužiti u povećanju kapaciteta raznih sustava, no znanstvenici koji su je postigli sada muku muče s – procesiranjem podataka. Naime, sustav je u stanju proizvesti 250 terabita podataka u sekundi, što je dva reda veličine od trenutačnog maksimalnog kapaciteta korištene kamere. Sustav je do sada uspio kvalitetno raditi i stvarati nasumične vrijednosti tek nekoliko nanosekundi, nakon čega mu se memorija napunila.

Kako bi riješili taj problem, znanstvenici sada rade na ideji da cijeli ovaj sklop ugrade u jedan čip, što bi im omogućilo da podatke iz stohastičkog izvora svjetlosti izravno šalju u računalo i tamo obrađuju.



Prijenosni zvučnici priznatih svjetskih brendova!

JBL, MARSHALL, HARMAN/KARDON

Ronis je dom najboljim svjetskim brendovima. Otkrij vrhunski zvuk, uvijek i svugdje. Provjeri ponudu!

Kupi

BT APTX soundbar sa subwooferom

ACOUSTIC ENERGY Aego 3

Kombinacija suba i soundbara za sve one koji žele kompaktno kućno kino odličnog zvuka uz značajnu uštedu na prostoru. Kompaktan dizajn, digitalno povezivanje, daljinsko upravljanje, 2 x RCA Phono, 65VA

1.725 kn 2.299 kn Kupi

Bežični WiFi BT zvučnik

HARMAN KARDON OMNI 10 PLUS

Omogućuje jednostavno postavljanje bežičnog HD glazbenog sustava. Najbrži način da svoju glazbu učinite bežičnom bilo gdje u svom domu. Spotify, Chromecast, 52Hz~20kHz.

1.699 kn 1.919 kn Kupi