تطوير أسرع مولد للأرقام العشوائية يعتمد على الليزر

طور فريق من العلماء الدوليين ليزرًا يمكنه توليد 254 تريليون رقم عشوائي في الثانية، أسرع بمئة مرة من مولد الأرقام العشوائية القائم على الكمبيوتر (RNG).

على الرغم من أن توليد الأرقام العشوائية كان موجودًا منذ آلاف السنين، إلا أنه يزداد أهمية في الحوسبة لأنها تشكل أساسًا.

ومع وجود عدد أكبر من الأجهزة عبر الإنترنت أكثر من أي وقت مضى، أصبحت الحاجة إلى تشفير أسرع يمكنه حظر العناصر السيئة أكثر وأكثر أهمية.

تتطلب المحاكاة الحاسوبية للأنظمة المعقدة، مثل مناخ الأرض أو سوق الأوراق المالية، أيضًا العديد من الأرقام العشوائية لالتقاط أحداث الحياة الواقعية بشكل صحيح.

بالإشارة إلى الحاجة السائدة لمولدات الأرقام العشوائية المستندة إلى الكمبيوتر في التكنولوجيا الحديثة، أظهر Google التفوق الواضح لجهاز كمبيوتر كمي مكون من 53 كيوبت باستخدام مشكلة إنشاء الأرقام العشوائية المعتمدة على الكمبيوتر.

ولهذا السبب يمكن للنظام الجديد أن يغير قواعد اللعبة، حيث يمكنه توليد 250 تيرابايت من البتات العشوائية في الثانية.

وكان سريعًا جدًا لدرجة أن الفريق الذي يقف وراءه كافح لتسجيل إنتاجه – أكثر من 254 تريليون رقم عشوائي في الثانية – باستخدام الكاميرا عالية السرعة.

وفقًا للباحثين، يتفوق النظام على مولدات الأرقام العشوائية المادية في السرعة ومن خلال قدرته على توليد العديد من تدفقات البتات في وقت واحد.

ونُشر في مجلة Science، يستخدم الاختراع الجديد ليزرًا صغيرًا يبلغ طوله ملليمترًا واحدًا، ويعكس الضوء بين المرايا الموضوعة على طرفي تجويف الساعة الرملية قبل الخروج من الجهاز.

وعلى عكس الأنظمة السابقة القائمة على الليزر، يمكن للعملية الجديدة تضخيم العديد من أوضاع الإضاءة في وقت واحد.

تتداخل هذه مع بعضها البعض لتوليد تقلبات سريعة في الشدة التي سجلها الفريق بالكاميرا، والتي قاست شدة الضوء عند 254 نقطة عبر الشعاع خلال كل تريليون من الثانية تقريبًا.

لكن السرعة التي يضخ بها الليزر البيانات تعني أن الكاميرا يمكنها تتبعها لبضع ثوانٍ فقط قبل أن تمتلئ ذاكرتها، وبعد ذلك يتم تحميل البيانات على جهاز كمبيوتر.

تم تطوير نظام المولد العشوائي بشكل مشترك من قبل باحثين من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة وجامعة ييل وكلية ترينيتي في دبلن، وتم تصنيعه في جامعة نانيانغ التكنولوجية.

بالنسبة لمستقبل النظام، يهدف الفريق إلى جعله جاهزًا للاستخدام العملي من خلال دمج الليزر في شريحة متكاملة، وهذا يتيح إدخال الأرقام العشوائية التي يولدها بشكل مباشر في الكمبيوتر.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى