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可防量子攻击!中科大首次实现器件无关的量子随机数

可防量子攻击!中科大首次实现器件无关的量子随机数
2018-09-20 11:16:14 人民日报
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原标题:中国科学技术大学在国际上首次实现器件无关的量子随机数

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。

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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。

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