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重庆时时彩计划平台:中国科学技术大学首次发现可防量子攻击秘密武器

时间:2018/9/28 23:48:47  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要:原标题:有了它,可防御量子攻击近日,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张强、范靖云、马雄峰等与中科院上海微系统与信息技术研究所和日本NTT基础科学实验室合作,在国际上首次成功实现器件无关的量子随机数。相关研究成果于北京时间9月20日凌晨在线发表在《自然》杂志上。这项突破性成果有望...

原标题:有了它,可防御量子攻击

近日,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张强、范靖云、马雄峰等与中科院上海微系统与信息技术研究所和日本NTT基础科学实验室合作,在国际上首次成功实现器件无关的量子随机数。相关研究成果于北京时间9月20日凌晨在线发表在《自然》杂志上。这项突破性成果有望形成新的随机数国际标准。

随机数在科学研究和日常生活中都有着重要的应用。例如,天气预报、新药研制、材料设计、工业设计等领域,常常需要通过数值模拟进行计算,而数值模拟的关键就是要有大量随机数的输入;在游戏、人工智能等领域,需要使用随机数来控制系统的演化;在通信安全、现代密码学等领域,则需要第三方完全不知道的随机数作为安全性的基础。

以往通常有两类获取随机数的途径:基于软件算法实现或基于经典热噪声实现。软件算法实现的随机数本质上是确定性的,并不真正随机。基于经典热噪声的随机数芯片读取当前物理环境中的噪声,并据此获得随机数,更难预测。然而在牛顿力学的框架下,即使影响随机数产生的变量非常多,但在每个变量的初始状态确定后,整个系统的运行状态及输出在原理上是可以预测的,只是某种更难预测的伪随机数。

量子力学的发现从根本上改变了这一局面,因为其基本物理过程具有经典物理中所不具有的内禀随机性,从而可以制造出真正的随机数产生器。

量子纠缠内禀随机性就是量子叠加态测量塌缩的随机性。量子纠缠也是一种量子叠加态,测量量子纠缠也会随机塌缩。把这种量子测量的随机性应用到器件里,就是量子随机数发生器了。这种内禀随机性,从量子力学理论发展的初期就深深困扰着爱因斯坦、薛定谔和温伯格等著名物理学家。1964年,美国物理学家贝尔通过对量子纠缠进行关联测量,发现量子力学和定域确定性理论会对测量结果有着不同的预言。利用这个特性即可开展贝尔实验检验,从而判定量子力学的基础是否完备和量子随机性是否存在。贝尔理论提出后的几十年中,世界众多科研小组进行了大量实验,量子力学和量子随机性经受住了相关的实验检验。然而到目前为止,尚有两个漏洞需要关闭,即自由选择漏洞和塌缩的定域性漏洞。


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