นักวิจัยจาก Nippon Telegraph and Telephone Corporation ( NTT ) ของญี่ปุ่นได้สร้างเครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่มควอนตัม (QRNG) ที่ส่งบิตสุ่มเป็นระยะด้วยความเร็วสูงและแข็งแกร่งต่อสัญญาณรบกวนที่อาจส่งผลต่อความปลอดภัยของบิต เมื่อ QRNG ก่อนหน้านี้ต้องทำงานเป็นเวลานานก่อนที่จะสร้างบิตสุ่มที่อัตราเฉลี่ยสูงYanbao Zhangและเพื่อนร่วมงานได้คิดค้นวิธีกำจัดสิ่งที่เรียกว่า “เวลาแฝง” และต่อสู้กับความไม่สมบูรณ์ในอุปกรณ์ QRNG ของพวกเขา
นวัตกรรมเหล่านี้ทำให้สามารถรับรองบิตสุ่ม
ในเวลาที่น้อยลง QRNG ของพวกเขาสามารถค้นหาแอปพลิเคชันในเครือข่ายการคำนวณและการสื่อสาร ซึ่งจำเป็นต้องมีการสร้างตัวเลขสุ่มที่มีความหน่วงแฝงต่ำสำหรับการเข้ารหัสความเร็วสูง
การสุ่มเป็นหัวใจสำคัญของแอปพลิเคชันจำนวนมากรวมถึงการจำลองเชิงตัวเลข การสุ่มตัวอย่างทางสถิติ และการเข้ารหัส การจำลองและการสุ่มตัวอย่างต้องการการสร้างตัวเลขสุ่มความเร็วสูงและมีอัตราสูง ในขณะที่การเข้ารหัสจะมอบบิตสุ่มที่ปลอดภัย (รับรองได้)
เนื่องจากการวัดควอนตัมมีความน่าจะเป็นโดยเนื้อแท้ กลศาสตร์ควอนตัมจึงยืมตัวไปสร้างตัวเลขสุ่ม คุณลักษณะที่แตกต่างของ QRNG อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าบิตสุ่มเอาท์พุตได้รับการรับรองตามการสังเกตการวัดที่มีสภาพทางกายภาพที่ตรวจสอบได้เท่านั้น “เราสามารถรับรองได้ว่าบิตสุ่มที่สร้างโดย QRNG ค่อนข้างใกล้เคียงกับบิตสุ่มในอุดมคติที่ฝ่ายตรงข้ามภายนอกไม่รู้จักโดยสิ้นเชิงซึ่งอาจเก็บข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ QRNG” Zhang อธิบาย
การตั้งค่า QRNG ซึ่งพัลส์จากแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมผ่านเครื่องอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ Mach Zehnder และตรวจพบโดยใช้เครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวคู่หนึ่งแหล่งสุ่ม: QRNG ที่พัฒนาโดย Zhang และเพื่อนร่วมงานของเขาเวลาแฝงต่ำแม้จะมีการโจมตีจากฝ่ายตรงข้าม
เพื่อลดเวลาแฝงของอุปกรณ์ ทีม NTT ได้พัฒนา
วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการรับรองการสุ่มควอนตัมกับคู่อริทั้งแบบคลาสสิกและแบบควอนตัม ปฏิปักษ์ควอนตัมถูกกำหนดให้เป็นคนที่สามารถเข้าถึงทรัพยากรควอนตัม รวมถึงความทรงจำควอนตัมที่เก็บสถานะโดยพลการซึ่งพัวพันกับสถานะที่เตรียมไว้ในการทดลอง ในทางตรงกันข้าม ปฏิปักษ์แบบคลาสสิกสามารถเก็บได้เฉพาะคำอธิบายแบบคลาสสิกของผลการวัดเท่านั้น Zhang และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ของพวกเขาสามารถรับรองบล็อกบิตสุ่ม 8,192 ทุก ๆ 0.1 วินาที โดยมีความปลอดภัยสูงต่อคู่ต่อสู้ควอนตัมทั้งหมด หรือบล็อกสุ่ม 2 x 8,912 บิตสุ่มกับคู่ต่อสู้แบบดั้งเดิมทั้งหมด
เครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่มควอนตัมที่รวดเร็วสามารถเข้ารหัสลับได้ในราคาถูกนอกจากการลดเวลาในการตอบสนองแล้ว วิธีการใหม่ยังมีข้อได้เปรียบอีกด้วย: ไม่จำเป็นต้องระบุแหล่งที่มาของตัวเลขสุ่มหรือเครื่องมือวัดเพื่อระบุลักษณะทั้งหมด ดังนั้นจึงรับประกันความปลอดภัยในทางปฏิบัติด้วยอุปกรณ์ที่เหมือนจริง ในทางตรงกันข้าม วิธีการก่อนหน้านี้ในการรับรองการสุ่มกับปฏิปักษ์ควอนตัมระบุถึงความไม่สมบูรณ์ในแหล่งที่มาหรือการวัด แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง
ตอนนี้พวกเขาได้ตระหนักถึง QRNG ที่มีความเร็วสูงและมีความปลอดภัยสูงแล้ว Zhang และเพื่อนร่วมงานต้องการลดขนาดของ QRNG เพื่อให้สามารถนำไปใช้ในเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือได้ พวกเขายังแนะนำว่า QRNG ที่พวกเขาพัฒนาขึ้นนั้นสามารถใช้เพื่อสร้างเซิร์ฟเวอร์สุ่มความเร็วสูง (บีคอน) ที่สร้างบล็อกคงที่ของบิตสุ่มสาธารณะที่ได้รับการรับรองและรับรองได้เป็นระยะ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อเครือข่ายการสื่อสาร
ความร่วมมือระดับนานาชาติที่ Fermilab
ได้วิเคราะห์ผลลัพธ์จากการทดลองหนึ่งครั้งซึ่งดำเนินการในปี 2018 ได้ใช้ความพยายามอย่างมากในการพยายามหลีกเลี่ยงแหล่งที่มาของอคติของมนุษย์ โดยแม้กระทั่งทำนาฬิกาทดลองอย่างจงใจไม่ซิงก์กับ ปิดบังอัตรา precession ที่แท้จริงของ muons จนกว่าการวิเคราะห์ของกลุ่มจะเสร็จสิ้นความลึกลับของช่วงเวลาแม่เหล็ก muon ได้รับการแก้ไขหรือไม่?
อธิบายผลลัพธ์ในPhysical Review Lettersควบคู่ไปกับรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมในวารสารอื่นๆ อีกสามฉบับ การทำงานร่วมกันรายงานค่าใหม่เป็น 0.00116592040 และค่าความไม่แน่นอนที่ 0.46 ppm ด้วยตัวของมันเอง ค่านี้สูงกว่าค่าปัจจุบันจากรุ่นมาตรฐาน 3.3σ และต่ำกว่าผลลัพธ์ของ Brookhaven เล็กน้อย แต่สอดคล้องกับค่านั้น เมื่อรวมกันแล้ว ผลลัพธ์จากห้องปฏิบัติการทั้งสองให้ค่าถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักที่ 0.00116592061 ค่าความไม่แน่นอนที่ 0.35 ppm และค่าเบี่ยงเบนจากทฤษฎี – ต้องขอบคุณแถบค่าคลาดเคลื่อนที่เล็กกว่า – 4.2σ นั่นยังน้อยไปเล็กน้อยจาก5σที่นักฟิสิกส์มักพิจารณาเกณฑ์สำหรับการค้นพบ
Tamaki Yoshiokaจาก Kyushu University ในญี่ปุ่นยกย่อง Fermilab Muon g–2 สำหรับ “ผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นจริงๆ” ซึ่งเขากล่าวว่าเป็นไปได้ของฟิสิกส์ที่นอกเหนือจาก Standard Model แต่เขาให้เหตุผลว่ายังเร็วเกินไปที่จะแยกแยะข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบว่าเป็นสาเหตุของความเหลื่อมล้ำ เนื่องจากการทดลองที่ห้องปฏิบัติการทั้งสองได้ใช้วงแหวนจัดเก็บมิวออนเดียวกัน เขายังคงย้ำความสำคัญของการทดลอง g-2 ของคู่แข่งที่กำลังก่อสร้างที่ Japan Proton Accelerator Research Complex ใน Tokai คาดว่าจะออนไลน์ได้ในปี 2568 การทดลองนี้จะมีแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่เป็นระบบค่อนข้างต่างกัน
ทฤษฎีทางเลือก
อันที่จริง หากกลุ่มนักทฤษฎีที่ใช้ชื่อว่า Budapest-Marseille-Wuppertal Collaboration ถูกต้อง ก็อาจไม่มีความเหลื่อมล้ำกันระหว่างการทดลองกับทฤษฎีเลย ในการศึกษาใหม่ในNatureแสดงให้เห็นว่าการจำลองแบบ Lattice-QCD สามารถเพิ่มการมีส่วนร่วมของ Hadrons เสมือนที่รู้จักเพื่อให้ค่าที่คาดการณ์ของช่วงเวลาผิดปกติของ muon ใกล้เคียงกับค่าทดลองมากขึ้น Zoltan Fodorสมาชิกความร่วมมือจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียในสหรัฐอเมริกากล่าวว่าความเหลื่อมล้ำระหว่างการคำนวณของกลุ่มกับผลการทดลองที่รวมกันใหม่อยู่ที่ 1.6σ
การทำงานร่วมกันของ Fermilab ยังคงรวบรวมข้อมูลและวางแผนที่จะเผยแพร่ผลลัพธ์จากการวิ่งอีกอย่างน้อยสี่ครั้ง กล่าวได้ว่าสิ่งเหล่านี้จะได้รับประโยชน์จากอุณหภูมิที่เสถียรยิ่งขึ้นในห้องทดลองและลำแสงที่มีจุดศูนย์กลางที่ดีกว่า “การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และอื่นๆ” มันเขียน “จะนำไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้นในการตีพิมพ์ในอนาคต”
Credit : girlsonthewallmovie.com gp32europe.com halowarscentral.com hatterkepekingyen.info hopendream.net
