一种新的基于激光的随机数发生器是同类中最快的

按照正常标准，新激光器的设计完全是无用的。激光不是产生清晰、稳定的光束，而是投射出充满随机闪烁的亮度斑点的模糊光斑。但对于一组物理学家来说，激光杂乱无章的输出是其最大的财富。研究人员在2月26日的《科学》杂志上报告说，激光的混乱波动可以转化为每秒254万亿个随机数字——比其他激光驱动的随机数发生器快100多倍。

未参与这项工作的马里兰大学帕克分校物理学家RajarshiRoy说，“这是朝着更高效的随机数生成迈出的非凡一步”。

随机数生成器是计算中很有价值的工具(SN:5/27/16)。它们用于创建加密密钥，对密码和信用卡号等私人数据进行加密，以便信息可以在互联网上安全传输。复杂系统(如地球气候或股票市场)的计算机模拟也需要许多随机数来正确捕捉现实生活中发生的偶然事件。

激光可以产生随机数序列，这要归功于光频率随时间自然发生的微小波动。但是使用激光束来产生这样的随机数有点像重复掷一个骰子。耶鲁大学物理学家曹慧及其同事想出了一个新设计，以便从单个激光中同时生成许多随机数字串。

在该团队的激光器中，光线在离开设备之前在位于沙漏形腔体两端的镜子之间反弹。这种不规则的形状允许各种频率的光波在激光中反弹并相互重叠。因此，当激光照射在一个表面上时，它的光会包含一种不断变化的微小针孔图案，这些针孔会随机变亮和变暗。随着时间的推移，图案中每个点的亮度都可以由计算机转换为一系列随机的1和0。

曹和她的同事们将激光对准高速摄像机，大约每万亿分之一秒测量光束上254个点的光强度。俄亥俄州立大学的物理学家DanielGauthier与他人合着了一篇评论，但该相机在其内存被填满之前仅跟踪激光几纳秒，之后数据被上传到计算机以编码为0和1在同一期《科学》杂志上的研究。为了在现实世界中工作，这个随机数发生器需要配备光探测器，可以将快速亮度测量值实时发送到计算机。

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