用數字鎖定超級機密信息由於生成的數字不僅“幾乎是隨機的”，而且在任何意義上都是真正不可預測的，因此變得更加安全。
使用三年前的量子實驗產生的數據美國國家標準與技術研究院 (NIST) 最近產生的程式碼保證是獨一無二的，它可能會在通訊領域樹立新的里程碑。
在某種程度上，隨機性是一件很容易掌握的事情。我們拋硬幣、擲骰子、選牌時，都會有一種基本感覺，就是結果無法輕易預測。
問題就出在「容易」這個字。
有了足夠的信息，無論是簡單的算牌還是知道硬幣的起始位置，我們都可以提高正確猜測結果的幾率。
這是因為在這些「隨機」事物的背後，有一些經典定律支配著它們未來的路徑，例如硬幣上的力等於其質量乘以加速度。
賭場可能有針對刷卡櫃檯的規定，但如果您想使用代碼來加密手機和銀行之間的訊息，您需要絕對確定沒有人能夠破解您的隨機性。
要做到這一點，最簡單的方法是依賴一個混亂的系統，在這個系統中，有如此多的規則在如此多的層面上發揮作用，幾乎不可能追蹤。
一些電腦產生的演算法可以解決這個問題。其他系統則利用了我們環境的混亂特徵，例如大氣中的噪音。
隨機數產生器，例如澳洲國立大學提供使用粒子在真空中進出的波動系統。
他們經常聲稱是「真正」隨機的，但仍有爭論的空間。
“很難保證給定的經典來源確實是不可預測的，”NIST 數學家 Peter Bierhorst 說道。
“我們的量子源和協議就像一個自動保險裝置。我們確信沒有人可以預測我們的數字。”
這是因為，與混沌系統不同的是，混沌系統雖然混亂，但從根本上仍然基於理論上可以確定的規則，但 NIST 的生成器可以深入研究根據定義無法得知的事物。
2015年，NIST 進行了一項實驗旨在填補一項理論的漏洞，該理論最終證明愛因斯坦至少在物理學的一個方面是錯誤的。
科學界的爭論最激烈的莫過於量子物理學是否是一個完整的理論。
根據歐文·海森堡和尼爾斯·玻爾等傳奇人物的說法，現實是建立在機率的基礎上的，因為我們找不到任何「隱藏」的法則來告訴我們結果是這樣還是那樣。
另一方面，愛因斯坦在多個場合聲稱“上帝不擲骰子”，有一天我們將用這樣一條從方程式中消除“也許”的規則來完成量子理論。
幾十年後，一位名叫約翰·斯圖爾特·貝爾（John Stewart Bell）的人提出了一個證明，證明要么我們在量子物理學上犯了嚴重錯誤，要么玻爾是對的，並且在局部層面上確實不存在規則。
從那時起，物理實驗就以一種或另一種方式探索了貝爾思想中可能存在的漏洞，並將其一一彌補。
NIST 的實驗透過分離糾纏的光子對來實現這一點，因此如果一個光子具有相當於左鞋的粒子，則立即知道另一個光子具有右鞋的粒子。
然後，他們消除了漏洞並處理了數據，以表明不存在任何隱藏規則可以告訴光子穿哪隻鞋。換句話說，這是一個真正隨機的選擇，他們可以在上面留下自己的印記。
“我們非常確定我們看到了量子隨機性，因為只有量子系統才能在我們的測量選擇和結果之間產生這些統計相關性，”比爾霍斯特說。
NIST 確信這與隨機性一樣隨機，因此開始使用貝爾定理的測試來以每 10 分鐘 1,024 位的速度彈出無人能猜到的數字串。
他們對這些位元的統計測試表明，它們符合貝爾的結論，即 1 和 0 的抽籤背後不存在隱藏的局部隱藏規則。
這不是第一個隨機數產生器利用量子機率– 以前已經製作過真正的隨機數字。
問題在於，要可靠地保證看似隨機的東西不會在過程中的某個地方受到經典規則的不公平影響。在加密中，任何可能的模式都是風險。
NIST 的隨機數無法實現良好的加密，因為它們是公開的。但他們的流程可以幫助確保當我們說程式碼是隨機的時，我們這次確實是認真的。
這項研究發表於自然。
