Случайность квантовых процессов

Международная группа математиков подтвердила на практике, что генераторы случайных чисел, основанные на квантовых процессах, действительно выдают поток случайных чисел.

 

Программные генераторы случайных чисел используют для работы конкретные алгоритмы, поэтому с точки зрения математики полученные таким образом последовательности чисел не являются случайными (они получили название псевдослучайных). Данную проблему решают физические генераторы, которые работают на квантовомеханических процессах, пишет sunhome.ru

В рамках новой работы, среди прочего, математики использовали подобный генератор под названием Quantis (здесь можно найти, например, USB версию этого устройства). Сравнение полученного потока они проводили с числами, сгенерированными несколькими программами, еще одной группой физиков в рамках проекта Vienna IQOQI, а также строками цифр из записи числа Пи. Для работы математики использовали строки длиной 232 знаков.

В рамках работы ученые на практике проверяли так называемую алгоритмическую случайность выдаваемого генератором потока чисел. Данный тип случайности является одним из самых сильных: он означает, что для любого алгоритма данный поток будет представляться случайным. Вообще говоря математикам не удалось строго доказать данное свойство, однако их результаты могут служить подтверждением гипотезы о том, что квантовые процессы дают действительно случайные числа.

Примечательно, что раньше ученым уже удалось доказать, что квантовые процессы выдают строчки, невычислимые с помощью машины Тьюринга (стандартной модели программы, работающей по заданному алгоритму). Это означает, что не существует алгоритма, который выдавал бы в точности ту же строчку, что и генератор случайных чисел.