量子力學變魔術！NIST打造全球最安全的隨機數產生器

美國國家標準與技術研究院(NIST)最新研發的CURBy隨機信標，將愛因斯坦口中「鬼魅般的量子糾纏」轉化為可驗證的隨機數字。這項突破性技術採用類似區塊鏈的Twine協議，每日公開播送量子隨機數，從加密通訊到法庭陪審團抽選都能派上用場。

隨機性在日常生活中無處不在。無論是猜拳決定誰買單、考試選擇題亂數猜答，還是政府抽籤分配資源，我們都依賴不可預測的結果來確保公平性。在資安領域，真正的隨機數字更是打造金鑰的基礎。但問題在於，傳統電腦產生的「偽隨機數」其實暗藏規律，有心人士仍可能破解。

「真正的隨機，是連宇宙都無法預測的事件。」NIST物理學家Krister Shalm解釋道。他的團隊利用量子糾纏現象，開發出全球首個可驗證的量子隨機數產生器。這項發表在《自然》期刊的研究證明，量子力學的隨機特性可以轉化為實際應用。

研究團隊設計的貝爾測試實驗，透過測量糾纏光子對的偏振狀態來產生原始隨機資料。這些光子被分別傳送到相距15公尺的兩個實驗室進行測量，每秒可執行25萬次「量子拋硬幣」。產生的資料經由科羅拉多大學波德分校的系統處理，最終輸出512位元的真隨機二進位碼。

為確保過程透明可驗證，團隊開發了創新的Twine協議。這種量子相容的區塊鏈技術，能為每組隨機資料加上數位指紋(hash)，讓使用者可以追溯驗證每個數字的產生過程。研究助理Jasper Palfree形容：「這就像編織一張信任的掛毯，任何人都能檢查針腳是否牢固。」

該系統在試運轉的40天內，成功產生7,434組隨機數，成功率達99.7%。研究團隊已將整套系統開源，歡迎開發者基於此架構打造自己的隨機數服務。從政府抽籤、審計抽查到加密貨幣錢包，這項技術將為需要絕對隨機的場景提供新選擇。

「這正是基礎科學最迷人的地方，」參與研究的博士生Gautam Kavuri表示：「我們把深奧的量子物理，變成了人人都能使用的公共服務。」隨著量子科技逐步走出實驗室，這項突破或許預示著「真隨機數民主化」時代的來臨。