Nič slabega Einsteinu, a bil o zagotovo imel prav glede kvantne teorije – ta ni le vzdržala, temveč je tudi postala nepogrešljiva na področju računalništva, biologije, optike in celo iger na srečo. Zanimivo pa je, da bi lahko kvantna teorija zdaj revolucionirala metanje kock. Naključnost je bistvena za digitalno varnost in pravično razdeljevanje virov, poudarja nedavno raziskovalno delo profesorjev z Univerze Colorado Boulder in NIST. Vendar pa je doseči pravo naključnost v fizikalnem svetu skoraj nemogoče. “Prava naključnost je nekaj, kar ničesar v vesolju ne more vnaprej napovedati, ” pojasnjuje fizik pri NIST Krister Shalm. To izključuje klasične primere, kot so metu kock in mnoge "naključne" številke, ki jih proizvajajo računalniki, saj so pogosto predvidljive. Kvantna fizika ponuja rešitev. Vzemimo eksperiment z dvojnimi rupture: temeljno demonstracijo, kjer svetlobni suspenzi ustvarijo nepredvidljiv interference vzorec, ko prehajajo skozi dve režo. Za razliko od klasične mehanike so položaji delcev probabilistični, ne deterministični, kar prikazuje pravo kvantno naključnost. S pomočjo testa Bell – metode, ki odstrani klasična razlaganja za korelacije meritev – je mogoče potrditi kvantno naključnost. Shalm omenja, da se s temi korelacijsko lahko ustvari “najboljši generator naključnih števil, ki ga vesolje dovoljuje. ” Toda kako zagotoviti avtentičnost takšne naključnosti? Preverjanje je zapleteno, saj številne sekvence na videz delujejo naključno, a niso, prav tako pa je prava naključnost pogosto kontraintuitivna. Rešitev je napreden test Bell, ki nima vrzeli in meri korelacije med pari fotonov v pogojih, ki izključujejo klasične posnemovalne metode. NIST je to metodo uporabil leta 2018 za ustvarjanje potrjenih naključnih številk. Peter Bierhorst, matematik pri NIST, jo opiše kot “varno rešitev, ” ki zagotavlja, da nihče ne more napovedati njihovih številk.

Za razliko od predvidljivih naključnih metov, kot je met kovanca, kvantna naključnost tvori statistične korelacije, ki so edinstvene za kvantne sisteme. Kljub svoji učinkovitosti je ta pristop zapleten in počasen, predvsem pa je odvisen od enega samega vira, ki je ranljiv za posege brez odkritja. Da bi to preprečili, sodelavec Gautam Kavuri zagovarja “resnično paranoično metodo” zagotavljanja naključnosti – tako robustno, da bi bilo za ponareditev potrebna komunikacija hitrejša od svetlobnega velocityja. Vstopi CURBy (Colorado University Randomness Beacon), močno orodje, razvito skupaj s NIST in Univerzo Colorado Boulder, ki naj bi kvantno naključnost pripeljalo iz laboratorijev v javno rabo. CURBy na minuto ustvari približno 15 milijonov naključnih številk, kar ustvari obsežen nabor podatkov, poslanih v obdelavo in privede do 512 naključnih bitov v manj kot sedmih minutah – kar je enako 2^512 (155-mestna številka) možnih izidov. NIST ta sistem imenuje “najboljši kockar v vesolju. ” Vendar pa je ustvarjanje naključnih številk le polovica naloge; njihovo preverjanje je enako pomembno. Raziskovalni tim je razvil Twine, protokol, ki temelji na prepletanju verig hešov v kompleksni blokchain različici. Vsak nov podatkovni blok (ki predstavlja korak v generiranju naključnih števil) je kriptografsko povezan z predhodnimi, s čimer je težko neopaženo ponarejanje. Poleg tega Twine povezava hešov iz več neodvisnih verig tvori usmerjeno aciklični graf. Vsaka zlonamerna spreminjanja v eni verigi razkrije neskladje v ostalih, kar skoraj onemogoča neopaženo ponarejanje. Ta povezana mreža se krepi, ko se ji pridružijo še več neodvisnih sodelujočih. CURBy svoje naključne številke objavlja prek javne spletne strani, kar omogoča vsakomur preverjanje integritete podatkov. Jasper Palfree, raziskovalni pomočnik, opisuje to kot “zavetno gobovo mrežo, ” kot “omrežje naključnosti, v katero vsi prispevajo, a nihče nima popolnega nadzora. ” Takšna odprtost in obseg sta primerni za aplikacije, kot so izbor porotnikov ali javne loterije, kjer je pomembna pravičnost in transparentnost. Rešitev predstavlja tudi elegantno združitev praktične uporabnosti in kompleksnega kvantnega fizikalnega izziva. Kot potrjuje Kavuri, je “NIST kraj, kjer imate svobodo, da sledite ambicioznim projektom, ki pa vam lahko koristijo tudi v praktičnem svetu. ”