Недавно ученые из Бельгии, Дании и Италии разработали компактный прибор, способный генерировать 100 Гбит случайных данных в секунду, используя рождение виртуальных частиц в квантовой пене. Каждый бит в этом потоке представляет собой случайную виртуальную частицу квантового поля.
Это не первый случай использования виртуальных частиц для генерации случайных чисел. Они уже были зафиксированы в нюансах работы лазеров и в рассеивании света на химических соединениях. Однако, ученые давно ищут более надежный метод фиксации виртуальных частиц без сложного и громоздкого оборудования.
В новой работе, опубликованной в журнале PRX Quantum, международная группа ученых предложила устройство на базе интегрированного гомодинного детектора, который обеспечивал детектирование виртуальных частиц в несколько раз быстрее аналогов и делал это без значительного количества дополнительного оборудования. Изюминкой разработки стало решение по снижению помех. Оно детектировало источник потенциальных помех и учитывало его влияние на датчик виртуальных частиц, чем резко повысило чувствительность для детектирования квантовых явлений.
В результате получилась платформа на чипе, способная надежно выдавать случайные числа для всех нужд шифрования и не только. Несмотря на то, что ученые не могут предсказать, найдет ли это немедленно практическое применение, потребность в настоящей случайности давно созрела, особенно учитывая растущие опасения взлома шифровок квантовыми платформами.