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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Neuer Quanten-Zufallsgenerator |
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| | | US-Forscher haben eine neue Vorrichtung zur Herstellung zufälliger Zahlenfolgen entwickelt. Sie überträgt den Zufall von Quantenvorgängen via Lichtteilchen in die makroskopische Welt. |
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Spontane Photonenemission |
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Die Grundidee des Zufallsgenerators ist folgende: Man nehme eine Photonenquelle - etwa einen Laser -, die in zufälligen Intervallen Lichtteilchen abgibt, wobei die Abgaberate vollständig von den Quantenprozessen des Systems abhängt. Der Photonenstrahl wird auf eine spezielle Photodiode als Detektor gerichtet. Die Ankunftszeiten der Photonen ergeben innerhalb einer gegebenen Zeitperiode eine zufällige Zahlenreihe, die etwa in der Kryptographie eingesetzt werden könnte.
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100 Megabit möglich |
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Wie das Entwicklerteam um Andrew Shields von Toshiba Research in einer Studie schreibt, liegt die Detektionsrate des Systems zurzeit bei 4 Megabit pro Sekunde. Möglich seien jedoch 100 Megabit, was zwei Größenordnungen über den zurzeit verfügbaren Quanten-Zufallsgeneratoren liegt.
Ein weiterer Vorteil des neuen Ansatzes bestehe in seiner Praktikabilität, sagt Shields. Konventionelle Zufallsgeneratoren verwenden üblicherweise Photonen, die durch einen Strahlenteiler geschickt werden. Um damit echte Zufallsfolgen erzeugen zu können, müssen die beiden Strahlengänge exakt gleich wahrscheinlich sein - Bauelemente mit diesen Eigenschaften sind in der Praxis sehr schwer herzustellen. Die entsprechende Studie wurde in den "Applied Physics Letters" veröffentlicht (Bd. 93, S. 031109).
Robert Czepel, science.ORF.at, 6.8.08
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01.01.2010 |
