Vacuüm breekt snelheidsrecord voor genereren willekeurige getallen

Door met een laser te ’luisteren‘ naar een vacuüm hebben wetenschappers van de Australian National University de snelste generator van daadwerkelijk willekeurige getallen tot nu toe ontwikkeld. Hun systeem produceert 5,7 miljard volkomen onvoorspelbare bits per seconde, die ze via hun website live beschikbaar maken. Volgens de onderzoekers kan het zelfs makkelijk verder worden opgeschaald, maar is hun internetverbinding daar niet op berekend.

Het systeem is gebaseerd op de kwantummechanische ruis in het vacuüm. Een vacuüm mag dan compleet leeg en stil zijn volgens de klassieke fysica, kwantummechanisch gezien, gebeurt er van alles. Er ontstaan en verdwijnen namelijk aan de lopende band virtuele deeltjes, en die kunnen een interactie aangaan met fotonen die door het vacuüm reizen. De Australische onderzoekers meten de kwantumruis door een laserbundel in het vacuüm te splitten en de intensiteiten van de twee bundels met elkaar te vergelijken. Het verschil zetten ze om in een willekeurig getal.

Willekeurige-getalgeneratoren zijn essentieel voor sommige computersimulaties en verschillende cryptografische toepassingen. De meeste computersystemen gebruiken echter geen daadwerkelijk willekeurige getallen, maar een algoritme dat schíjnbaar willekeurige getallen produceert: statistisch gezien lijken ze willekeurig, maar de reeksen zijn geheel deterministisch en voorspelbaar wanneer het algoritme en de beginwaardes bekend zijn. In de meeste praktische toepassingen is dat geen probleem, maar er zijn situaties bekend waarbij hackers een cryptosysteem wisten aan te vallen door zich op de getalgenerator te richten.