Enginn MEð neinu kæti við Einstein, en hann var vissulega rangt vaxinn um skammtafræði – hún hefur ekki bara staðist, heldur einnig sýnt sig vera ómetanleg í reiknivélum, líffræði, ljósfræði og jafnvel spilum af hættum. Nú, á skemmtilegan hátt, gæti hún leitt til byltingar í köstum með dice. Óvissa er nauðsynleg fyrir stafrænt öryggi og sanngjarna úthlutun auðlinda, bendir nýleg grein eftir rannsóknarmenn við Háskólann í Colorado Boulder og NIST. Hins vegar er næstum ómögulegt að ná fullkominni óvissu í holdgerðinni. „Sannkölluð óvissa er eitthvað sem ekkert í alheiminum getur spáð fyrir um á undan, “ útskýrir eðlisfræðingur NIST, Krister Shalm. Þetta útilokar klassísk dæmi eins og köst með dískum og mörg tölvuforrituð „óvartölu“ númer, sem oft eru fyrirsjáanleg. Skammtafræði býður upp á leið út úr þessu. Takið til dæmis tvískipstilraunina: grunnatriði þar sem ljóseiningar skapa ófyrirsjáanlegt truflunarmynstur þegar þær fara í gegnum tvo skammta. Ólíkt klassískri kenningu eru staðsetningar sameindanna tilviljanakenndar, ekki fyrirsjáanlegar, sem sýnir sannkallaða skammtakslenda óvissu. Með því að nota Bell-próf – aðferð sem útilokar klassískar skýringar á mælingarsamböndum – er hægt að staðfesta skammtaóvissu. Shalm bendir á að með því að nota þessar tengingar sé hægt að framleiða „bestu talnagjafa sem alheimurinn leyfir. “ En hvernig getur maður sannreynt sannleiksgildi slíkrar óvissu? Sönnun er erfið, þar sem mörg röð eru sýnilegur tilviljunarkenndur, en eru í raun ekki það, og sannkallað óvissa er oft óvænt. Lausnin finnum við í framúrstefnulegri, laus við göt, Bell-prófi sem mælist nákvæmlega samband milli tveggja ljóseindanna undir skilyrðum sem útiloka klassískar svindl. NIST notaði þessa tækni árið 2018 til að framleiða sannaðar rauntölur. Peter Bierhorst, stærðfræðingur við NIST, lýsti því sem „skerfi sem tryggir áreiðanleika“ og kemur í veg fyrir að neinn geti spáð tölunum. Ólíkt fyrirsjáanlegum myntköstum framleiðir skammtagildi með skýrri tölfræðilegar tengingar sem aðeins eru til í skammtakerfum. Þó að þessi aðferð virki, er hún flókin og hæg, og byggist á einum uppsprettu, sem er viðkvæm fyrir bovskap án þess að það komi í ljós.

Til að viðhalda öryggi krefst hún þess að nota „geðslega varkár“ nálgun – eitthvað svo traust að svindl myndi krefjast hraðari en ljósmálningar samskiptum. Innan við þetta nýja tól, CURBy (Colorado University Randomness Beacon), sem NIST og Háskólinn í Colorado Boulder þróuðu, er gjöf til almennings. CURBy framleiðir um 15 milljónir rauntalna á mínútu, safnar gífurlegu gagnasetti sem unnið er úr og skilar 512 frumtölum eftir minna en sjö mínútur – jafngildir 2^512 mögulegum niðurstöðum, sem er 155 tölustafir. NIST kýs þetta kalla „bestu myntkasti alheimsins. “ En að framleiða tölur er bara helmingurinn af verkefninu; sannvottun þeirra er jafn mikilvæg. Hópurinn þróaði Twine, ferli sem byggist á að hrifa saman úthlutaþræði í forðakerfi, svokallaðri blockkeðju. Hver nýr gagnabútur (sem táknar skref í talnagerðinni) er dulmálsaður og tengdur fyrri bútum, sem gerir ólöglegt að bregðast við eða breyta án þess að koma í ljós. Auk þess tengir Twine skjöl frá mörgum óháðum keðjum og myndar átt vertu viðrar ferilsgraf. Allar illgirnar breytingar á einni keðju trufla samhengi annarra og gera svindl næstum ómögulegt að fela. Þessi tengiliður styrkist þegar fleiri óháðir aðilar taka þátt. CURBy birtir tölur sínar opinberlega á vef, svo allir geta sannreynt gögnin. Jasper Palfree, rannsóknarhjálpari, lýsir þessu sem „treflasa veröld, “ sem er „net um tregðu sem allir leggja til en enginn stjórnar. “ Slíkt opið og víðáttumikil kerfi hentar t. d. fyrir málaflokka eins og val á dómnefnd eða opinberar lottóar, tryggir sanngirni og gagnsæi. Lausnin sameinar fallega hagnýta notkun með flóknum skammtafræðilegum áskorunum. Eins og Kavuri segir: „NIST er staður þar sem þú kannt að hafa það ólympískt frelsi til að fylgja djarflegum verkefnum, en líka til að ná eitthvað gagnlegt. “