科学家开发新型钻石激光系统 能产生具有随机偏振状态的光脉冲

据外媒报道，随机性看似简单，但在经典物理学中基本没有这样的事情--如果有足够的信息，几乎所有的事情都可以在理论上预测。要想实现真正的随机性，需要转向量子物理学的“诡异”世界，现在科学家们已经做到了这一点，他们根据钻石量子振动的真正随机性创造了安全的加密密钥。

对于大多数日常使用，我们不完美的随机性方法都能正常工作。抛硬币、掷骰子和软件随机数生成器可以为游戏、赌博和计算机算法提供服务，但从技术上讲，它们并不是真正的随机--它们之所以看起来是随机的，只是因为我们作为观察者没有掌握所有的信息。

所以，举例来说，如果你知道骰子在桌子上弹跳和滚动的确切路径，以及它们背后的力量、骰子的重量、气压等，就有可能预测骰子的结果。当然，在骰子桌上的赌客知道所有这些信息的危险性并不大，但在高风险的通信加密世界中，伪随机化是一种风险。

不过真正的随机性并非不可能。它可以在量子物理学领域找到，因为在事件发生之前，关于事件的信息从字面上看是不存在的。像原子的核衰变这样的现象基本上是随机的，无法预测，所以科学家们开始利用这些事件的时间来创造系统中更多真正的随机性。

在新研究中，麦考瑞大学的科学家们开发了一种新的方法来更直接地挖掘这种量子随机性。该团队的新型钻石激光系统能产生具有真正随机偏振状态的光脉冲，这要归功于钻石晶格中碳原子的量子振动。

光脉冲的随机偏振已经在使用，但通常量子随机性首先从另一个来源，如放射性衰变事件，然后映射到激光偏振上。新的设备原生地执行该功能，简化了系统。更好的是，它还可以在室温下工作，不像其他这种工作的材料需要冷却到低温。

“这是一种产生量子随机性的全新工具，”该研究的首席研究员Doug Little说。“我们希望这种类型的设备能够为加密和量子模拟等领域的终端用户提供一种简化和增强其技术的新选择。”

责任编辑：PSY