Elektronischer Zufallszahlengenerator bricht Effizienzrekord

Das von Ingenieuren des Indian Institute of Science entwickelte Gerät generiert echte Zufallszahlen

Grundlage der Elektronenbewegung. Das Gerät besteht aus einer Elektronenfalle, die durch die Ablagerung atomar dünner Schichten aus schwarzem Phosphor und Graphen entsteht. 

Das erklären die Entwickler, wenn ein Partikel auftrifftin die Falle hinein, erhöht sich der vom Gerät registrierte Strom, und wenn er freigegeben wird, nimmt er ab. Der Änderungszeitpunkt des elektrischen Stroms bestimmt die generierte Zufallszahl.

„Man kann nicht genau vorhersagen, wann ein Elektron eingefangen wird. Dieser Prozess ist von Natur aus zufällig“, erklärt Kausika Majumdar, Co-Autorin der Studie.

Die Forscher testeten ihr Gerät mitunter Verwendung von Tests, die vom US National Institute of Standards and Technology entwickelt wurden. Tests zeigten einen Rekordwert der minimalen Entropie - 0,98. Die Werte dieses Indikators reichen von 0 (vollständig vorhersehbar) bis 1 (vollständig zufällig). Der bisherige Rekord lag laut den Forschern bei 0,89.

Die Forscher stellen fest, dass die von ihnen erstelltenDas Gerät hat einen weiteren Vorteil gegenüber herkömmlichen optischen Hardware-Zufallszahlengeneratoren: seine Größe. Laut den Entwicklern können Millionen solcher Geräte auf einem einzigen Chip erstellt werden.

Zufallszahlengeneratoren sind gewöhnungsbedürftigkryptographische Schlüssel erzeugen. Aber die meisten Schlüssel werden jetzt auf Computern mit Hilfe von Pseudo-Zufallszahlengeneratoren generiert. Sie verwenden mathematische Formeln oder vorprogrammierte Tabellen, um Zahlen zu erzeugen, die zufällig erscheinen, es aber nicht sind.

Die Forscher planen, ihr Gerät zu verfeinern, um die Leistung zu verbessern und eine Massenproduktion zu ermöglichen.

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