فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۱۶۷۹۳۳
تاریخ انتشار: ۰۶:۳۰ - ۱۴-۰۳-۱۴۰۵
کد ۱۱۶۷۹۳۳
انتشار: ۰۶:۳۰ - ۱۴-۰۳-۱۴۰۵

فیزیکدانان برای نخستین بار به «تصادف کامل» دست یافتند

عدد تصادفی
پژوهشگران سوئیسی با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی برای نخستین بار موفق شدند اعدادی تولید کنند که نه‌تنها تصادفی به نظر می‌رسند بلکه از نظر علمی نیز «کاملا غیرقابل پیش‌بینی» بودن آنها اثبات شده است.

 اگر از کسی بخواهید یک عدد تصادفی انتخاب کند، احتمالا این کار ساده به نظر می‌رسد. اما در دنیای فیزیک و علوم کامپیوتر، تولید «تصادف واقعی» یکی از دشوارترین چالش‌ها به شمار می‌رود؛ زیرا تقریبا هر رویدادی که تصادفی به نظر می‌رسد، در عمل می‌تواند تحت تأثیر قوانین پنهان یا شرایط اولیه قابل پیش‌بینی باشد.

 مثلا نتیجه پرتاب یک سکه یا تاس تصادفی به نظر می‌رسد، اما از دیدگاه فیزیک کلاسیک، اگر تمام نیروها و شرایط اولیه را بدانیم در تئوری می‌توان نتیجه را پیش‌بینی کرد. حتی رایانه‌ها نیز معمولا اعداد تصادفی واقعی تولید نمی‌کنند، بلکه از الگوریتم‌هایی استفاده می‌کنند که خروجی آنها صرفاً «شبه‌تصادفی» است. اما به تازگی پژوهشگران مؤسسه فناوری ETH زوریخ در سوئیس اعلام کرده‌اند راهی برای عبور از این محدودیت پیدا کرده‌اند.

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از ساینس‌الرت، این محققان با استفاده از یکی از عجیب‌ترین ویژگی‌های مکانیک کوانتومی، یعنی «درهم‌تنیدگی کوانتومی»، موفق به تولید چیزی شده‌اند که از آن با عنوان «تصادف کامل» یاد می‌شود.

اهمیت این موضوع فراتر از یک دستاورد نظری در فیزیک است. تقریبا تمام سامانه‌های امنیتی مدرن، از رمزهای عبور و کلیدهای رمزنگاری گرفته تا ارتباطات بانکی و زیرساخت‌های دولتی، بر پایه اعداد تصادفی بنا شده‌اند. هرچه این اعداد قابل پیش‌بینی‌تر باشند، شکستن سامانه‌های امنیتی آسان‌تر خواهد شد.

پژوهشگران برای انجام این آزمایش، دو بیت کوانتومی یا «کیوبیت» را در فاصله ۳۰ متری از یکدیگر قرار دادند و آنها را تا دمایی نزدیک به صفر مطلق سرد کردند. این دو کیوبیت در حالت درهم‌تنیده قرار گرفتند؛ وضعیتی که در آن رفتار یکی از ذرات به شکلی مستقیم با دیگری مرتبط است، حتی اگر از هم فاصله داشته باشند.

تیم تحقیقاتی طی حدود ۹ ساعت بیش از یک میلیارد آزمایش روی این سامانه انجام داد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد الگوهای مشاهده‌شده را نمی‌توان با هیچ قانون پنهان یا سازوکار از پیش تعیین‌شده‌ای توضیح داد. به بیان دیگر، خروجی تولیدشده واقعا غیرقابل پیش‌بینی است.

نکته مهم‌تر اینکه محققان از روشی موسوم به «تقویت تصادف» استفاده کردند. آنها کار را با داده‌هایی آغاز کردند که کاملا تصادفی نبودند و ممکن بود سوگیری‌هایی در آنها وجود داشته باشد، اما سامانه کوانتومی توانست این ورودی ناقص را به خروجی‌ای تبدیل کند که از نظر نظریه اطلاعات، تصادفی کامل محسوب می‌شود.

این نخستین بار است که دانشمندان موفق می‌شوند چنین سطحی از تصادفی بودن را بدون اتکا به اعتماد به سخت‌افزار یا شرایط اولیه ایده‌آل اثبات کنند. به گفته پژوهشگران، این فناوری در آینده می‌تواند نقشی مشابه ساعت‌های اتمی ایفا کند؛ یعنی به مرجعی استاندارد برای تولید و سنجش تصادف در سامانه‌های دیجیتال تبدیل شود.

اگر این فناوری به مرحله کاربردی برسد، می‌تواند نسل جدیدی از سامانه‌های رمزنگاری و امنیت سایبری را شکل دهد؛ سامانه‌هایی که حتی با پیشرفته‌ترین روش‌های تحلیل نیز قابل پیش‌بینی نخواهند بود.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
ارسال به دوستان
captcha
آخرین آمار خسارات حوادث جوی در کشور/ از مصدومیت ۵۷۹ نفر تا جان‌باختن ۴ شهروند/ یک نفر مفقود شد دروازه‌بان ایرانی‌الاصل و رویای پیراهن شماره یک سوئد پرونده مسعود جوما در استقلال بسته شد؛ پرداخت کامل مطالبات بازیکن سابق بازی‌های آسیایی ناگویا رسما به پایان رسید بازگشت زویا پیرزاد پس از ۲۲ سال با یک رمان جدید ادعای جدید ترامپ درباره عقب نشینی هسته‌ای ایران بازگشت زودهنگام کریستیانو رونالدو به عربستان برای تمرین با النصر چه خبر از کنسرت‌های تهران و شهرستان‌ها (کدام خواننده؟ کجا؟ چه زمانی؟) فاجعه خاموش در قفسه داروخانه‌ها؛ وقتی برای دارو ۳.۵ میلیارد دلار نداریم، اما ۱۰۰ میلیارد دلار در دست تراستی‌هاست معمای محمدرضا دیانی؛ آیا خالق اسنوا برای پایان انحصار بازار آماده است؟ "ناگویا" پنجره فرصت یا سرمایه اجتماعی برای دولت؟ مشاور رهبری به امارات توپید فیلم جدید ایناریتو با بازی تام کروز نفروخت ؛ کارگردان‌های مکزیکی هالیوود به حمایت از او برخاستند! مهران مدیری اُفت کرده یا سلیقه مخاطب عوض شده؟/ مردم حوصله ندارند یا سانسور و خط قرمز خلاقیت را گرفته؟/ دو شرط برای داوری نهایی بازنشستگان از وعده‌های سرخرمن خسته‌اند/ اعتراض به وضعیت بغرنج درمان و معیشت در چند استان