Nemam namjeru uvrijediti Einsteina, ali bio je sigurno u krivu u pogledu kvantne teorije—ona nije samo opstojala već je i dokazano neprocjenjivo važna u računarstvu, biologiji, optici, pa čak i u igrama na sreću. Sada, što je intrigantno, može revolucionizirati bacanje kockica. Nasumičnost je ključna za digitalnu sigurnost i pravičnu raspodjelu resursa, navodi se u nedavnom istraživačkom radu sa Univerziteta Colorado Boulder i NIST-a. Međutim, postizanje prave nasumičnosti gotovo je nemoguće u fizičkom svijetu. „Prava nasumičnost je ono što ništa u svemiru ne može unaprijed predvidjeti“, objašnjava fizičar NIST-a Krister Shalm. To isključuje klasične primjere poput bacanja kockica i mnogih računarski generisanih „nasumičnih“ brojeva, koji su često predvidljivi. Kvantna fizika pruža rješenje za to. Uzmi eksperiment sa dvostrukom rupom: temeljnu demonstraciju u kojoj snop svjetlosti stvara nepredvidiv interference obrazac kada prođe kroz dvije rupe. Za razliku od klasične mehanike, položaji čestica su probabilistički, a ne deterministički, što prikazuje pravu kvantnu nasumičnost. Korištenjem Bellovog testa—metode koja filtrira klasična objašnjenja za korelacije mjerenja—može se potvrditi kvantna nasumičnost. Shalm napominje da iskorištavanjem ovih korelacija možemo stvoriti „najbolji generator nasumičnih brojeva koji svemir omogućava. “ Ali, kako provjeriti autentičnost takve nasumičnosti? Provjera je teška jer mnogi nizu djeluju nasumično, ali nisu, a prava nasumičnost često je kontrintuitivna. Rješenje je napredni Bellov test bez mogućnosti zaobilaženja koji mjeri korelacije između parova fotona pod uslovima isključivanja klasične imitacije. NIST je koristio ovu tehniku 2018. godine za generisanje potvrdivih nasumičnih brojeva. Peter Bierhorst, matematičar NIST-a, opisuje to kao „sigurnosnu zakrpu“ koja osigurava da niko ne može predvidjeti njihove brojeve.

Za razliku od predvidivih okretanja novčića, kvantna nasumičnost proizvodi statističke korelacije jedinstvene za kvantne sisteme. Iako je efikasna, ovaj pristup je složen i spor, i ključni njegov nedostatak je što zavisi od jednog izvora, ranjivog na moguću manipulaciju bez detekcije. Kao odgovor, koautor Gautam Kavuri zagovara „vrlo paranoičan način“ za garantovanje nasumičnosti—nešto tako robustno da bi bilo potrebno brže od svjetlosti za falsifikaciju. Ulazi CURBy (Colorado University Randomness Beacon), snažan novi alat razvijen od strane NIST-a i Univerziteta Colorado Boulder koji želi da donese kvantnu nasumičnost izvan laboratorije kao javnu dobrotu. CURBy generiše nasumične brojeve otprilike 15 miliona puta svake minute, stvarajući masivni skup podataka koji se šalje na obradu i daje 512 nasumičnih bitova za manje od sedam minuta—što je ekvivalent 2^512 (154-znamenkast broj) mogućih ishoda. NIST to naziva „najboljim okretanjem novčića u svemiru. “ Međutim, proizvodnja nasumičnih brojeva je tek pola priče; njihova provjera je podjednako važna. Tim je razvio Twine, protokol zasnovan na preplićivanju hash lanaca u hash graf—složenoj verziji blokčejna. Svaki novi blok podataka (predstavlja korak u generisanju brojeva) je kriptografski povezan s prethodnim, čime se onemogućava neprimijećena manipulacija. Štaviše, Twine povezuje hashove iz više nezavisnih lanaca, formirajući usmjereni aciklični graf. Svaka zloupotreba u jednom lancu narušava konzistentnost ostalih, što gotovo čini neprimjetno falsificiranje nemogućim. Ova povezana mreža jača s ulaskom više nezavisnih strana. CURBy prenosi svoje nasumične brojeve putem javne web stranice, omogućavajući svakome da provjeri integritet podataka. Jasper Palfree, pomoćnik u istraživanju, opisuje to kao „tapiseriju povjerenja, “ „mrežu nasumičnosti u koju svi doprinose, ali niko ne kontroliše. “ Takva otvorenost i skalabilnost pogodni su za primjene kao što su izbor sudija ili javne lutrije, osiguravajući pravičnost i transparentnost. Rješenje predstavlja i elegantno spajanje praktične koristi s složenim izazovom kvantne fizike. Kao što Kavuri ističe, „NIST je mjesto gdje imate slobodu da sledite ambiciozne projekte, ali i da dobijete nešto korisno. “