Эйнштейінге ешкімнің ренжімесін, бірақ ол квант теориясы туралы қателесті—ол тек қана тұрып қана қоймай, есептеу, биология, оптика және тіпті сәттілік ойындарында да құнды екенін дәлелдеді. Енді, қызықтысы, ол тіпті ойын тастарын лақтыруды революцияға ұшыратыр мүмкін. Кездейсоқтық цифрлық қауіпсіздік пен әділ ресурстарды бөлу үшін маңызды деп жазады Колорадо Университеті Бодлер және NIST зерттеушілерінің соңғы мақалада. Бірақ, шынайы кездейсоқтықты физикалық әлемде қол жеткізу аса қиын. «Ақиқатты кездейсоқтық — бұл ешқандай ғарыштағы нәрсе алдын ала болжай алмайтын нәрсе», — деп түсіндіреді NIST физигі Кристер Шальм. Бұл классикалық мысалдар — мысалы, тікелей құстар мен көп компьютерлік жасалған "кездейсоқ" сандарды, көбінесе болжауға болатындардан бас тартуды талап етеді. Квант физикасы мұның жолын таба алады. Мысалы, екіжақты тесік эксперименті: негізгі көрсетілім, мұнда жарық ағыны екі тесік арқылы өтсе, болжаусыз араласу өрнегін құрайды. Классикалық механикадан айырмашылығы, бөлшек орындары ықтималдылыққа сүйенеді, дәлдікке емес, бұл шынайы квант кездейсоқтығын көрсетеді. Белл тестін қолдану — бұл бақылау корреляциялары классикалық түсіндірмелерді жоя алатын әдіс — квант кездейсоқтығын растауға мүмкіндік береді. Шальм атап өткендей, бұл корреляцияларды қолдану «құдайдың ең жақсы кездейсоқ сан шығарғышын» жасауға мүмкіндік береді. Бірақ мұндай кездейсоқтықтың шынайылығын қалай тексеруге болады? Тексеру қиын, өйткені кейбір тізбектер кездейсоқ сияқты көрінсе де, шын мәнінде олай емес, ал шынайы кездейсоқтық көбінесе керісінше түсіндірмесі қиын нәрсе. Шешім – классикалық имитацияны шығаратын жағдайларды жоққа шығаратын жетілдірілген, барлық кемшіліктерсіз Белл тестін қолдану, ол фотондар жұптарының корреляцияларын өлшейді. NIST 2018 жылы осы әдісті қолдана отырып, сертификатталатын кездейсоқ сандарды шығарды. NIST математикашысы Питер Биехорст оны «қателеспейтін қауіпсіздік жүйесі» деп сипаттады, ол кез келген адамды олардың сандарын алдын ала болжау мүмкіндігінен сақтайды.

Болжауға болатын қол соғу қышқылдарынан айырмашылығы, квант кездейсоқтығы статистикалық корреляциялар жасайды, олар тек квант жүйелеріне тән. Осы әдіс тиімді болғанымен, ол күрделі, баяу және бір ғана көзден тәуелді, ол ықтимал бұзуды байқамай қалуы мүмкін. Осыған қарсы күресу үшін, көз авторлары Гаутам Кавурти «өте сақ болу әдісін» ұсынады — бұдан ауыстыру үшін жарық жылдамдығынан асып түсетін қарым-қатынас қажет болады. Жаңа құрал — КҮРБИ (Колорадо Университеті Рандомдылық Мұнарасы), NIST пен Колорадо Университетінің күш біріктіруі арқасында жасалған. КҮРБИ әр минутта шамамен 15 миллион кездейсоқ сан туғызады, ол иә үлкен мәліметтер жиынтығын өңдеуге жібереді, нәтижесінде жеті минуттан аз уақытта 512 кездейсоқ бит алынады — бұл 2^512 (155 цифрдан тұратын сан) мүмкін нәтижеге тең. NIST бұны «ғаламшардың ең жақсы түймешік соғуы» деп атайды. Бірақ кездейсоқ сандарды шығару тек бір жақты ғана емес; олардың дұрыстығын тексеру де маңызды. Команда Twine деп аталатын протоколды әзірледі, ол хэш тізбектері мен хэш графын араластырады, яғни жетілдірілген блокчейн түрі. Әр жаңа деректер блогы (кездейсоқ сан шығарудың қадамы ретінде) бұрынғы блоктармен криптографиялық түрде байланысты, бұзылмай қалу мүмкіндігін қатты төмендетеді. Сонымен қатар, Twine бірнеше тәуелсіз тізбектердің хэштерін біріктіреді, бағытталған циклсіз граф құрады. Бір тізбекте бұзу басқа тізбектердегі келісімдікті бұзады, бұл жасыруды қиындатады. Бұл байланысқан желі күшейе түседі, көп тәуелсіз қатысушылар қосылған сайын. КҮРБИ өзінің кездейсоқ сандарын ашық сайт арқылы жариялап, кез келген адам деректердің бүтіндігін тексере алады. Зерттеу көмекшісі Джаспер Палфри оны «сенім шертетін шымылдық» деп сипаттап, «барлығы қатыса алатын, бірақ ешкім басқара алмайтын кездейсоқтық торы» деп атады. Мұндай ашықтық пен ауқымдық әдіс сот іріктеуі немесе қоғамдық лотерея сияқты қолданбаларға ыңғайлы, әділдік пен ашықтықты қамтамасыз етеді. Бұл шешім — практикалық пайдалы әрі күрделі квант физикасы мәселесінің әдемі бірігуі. Кавуртидің айтуынша, «NIST — бұл сіздің арманыңыздағы ұмытылмас жобаларға мүмкіншілік беретін орын, олар сізге пайдалы нәрсе әкелетін болады».