科学家开发新技术利用斯格明子快速生成真正的随机数
斯格明子(Skyrmion)是二维材料中出现的微小磁性异常,可用于生成在密码学和概率计算中有用的真正随机数。无论是用于网络安全、游戏还是科学模拟,世界都需要真正的随机数,但生成它们比人们想象的要难。布朗大学的一组物理学家近日开发出了一种新技术,利用斯格明子的特性有可能每秒产生数百万个随机数字。
他们的研究成果发表在《Nature Communications》期刊上,揭示了以前未曾探索过的单一斯格明子的动态。大约在 50 年前刚被发现,斯格明子引发了物理学界的兴趣,因为它是通往利用粒子磁性的下一代计算设备的道路--这一领域被称为自旋电子学(spintronics)。
布朗大学物理系主任、该研究的资深作者肖刚(Gang Xiao,音译)说:"对斯格明子的全局动力学已经有很多研究,把它们的运动作为进行计算的基础。但在这项工作中,我们表明斯格明子大小的纯随机波动也可以是有用的。在这种情况下,我们表明,我们可以利用这些波动来生成随机数,可能每秒多达 1000 万位"。
计算机产生的大多数随机数在严格意义上并不是随机的。计算机使用一种算法来生成基于初始起始位置的随机数,即种子数。但由于用于生成数字的算法是确定的,所以这些数字并不是真正的随机。如果有足够的关于算法或其输出的信息,有人就有可能在算法产生的数字中找到模式。虽然伪随机数在许多情况下是足够的,但像数据安全这样的应用--使用不能被外界猜到的数字--需要真正的随机数。
产生真正的随机数的方法常常借鉴自然界。例如,流经电阻的电流的随机波动可以用来产生随机数。其他技术则是利用量子力学中固有的随机性--粒子在最微小尺度上的行为。
斯格明子直径通常约为 1 微米(百万分之一米)或更小,其行为有点像一种粒子,从一边到另一边在材料上飞驰。一旦它们形成,它们就很难被摆脱。由于它们如此坚固,研究人员对利用它们的运动来进行计算和存储数据感兴趣。
DOI: 10.1038/s41467-022-28334-4
一加手机发布最新的OnePlus8系列手机近日一加手机发布了最新的OnePlus8系列手机,该机采用2K120Hz高刷新率OLED柔性曲面瞳孔屏幕,拥有超10亿色彩精度。该机采用2KOLED柔性曲面屏,画质超清晰无比细腻,
长征五号火箭成功将嫦娥五号送入轨道就在今日凌晨4时30分长征五号运载火箭在我国海南文昌航天发射场搭载嫦娥五号探测器点火升空,长征五号运载火箭飞行一段时间后将嫦娥五号探测器成功至送至地月转移轨道。此次发射的长征五号运
华为Mate40Pro搭载最后一代高端麒麟9000芯片就在上周五华为在中国上海发布了国行版华为Mate40系列手机,华为消费者业务董事CEO余承东在发布会上回顾了过去十年华为每一代Mate系列手机,这次发布的Mate40系列手机极为亮
华为发布搭载麒麟9000芯片的Mate40系列新品手机就在昨天晚上2000整,华为发布了今年震撼的新品旗舰手机华为Mate40系列,华为消费者业务CEO余承东进行新机演讲,讲述新产品创新科技。华为此次发布了多型号Mate40系列,华为
搭载高通骁龙4G芯片iQOOU1x和iQOOU1近日ViVo旗下品牌iQOO准备在11月份上市一款iQOOU1x及iQOOU1手机,现在官网支持定金预定,想要了解更多手机详细参数,跟随小编步伐接着往下看。ViVo新品发布iQOO
全球首款,小米透明电视就在8月份小米公司上市了,全球首款透明电视。小米透明电视去掉了传统的背板,采用了透光的OLED屏,在极微小的像素空间内将线路和元器件精密排布设计,为用户带来了,首款全透明电视。全球
ViVO新上市S75G版手机ViVO在今年8月上市了最新款S系列手机S75G版,该机机身厚度约7。9mm,机身重量170g,AG手感玻璃后盖,轻巧机身。VIiVOS75G版后置搭载3颗摄像头,后置一颗6400
SpaceX公司公布星链使用计划,公司估值或破1000亿美元SpaceX公司在此之前一段时间里不断发射的星链卫星,现在太空累计数量多达800多颗,而且就在十月份不到30天的时间里共计执行3次StarLink(星链)任务,发射累计约180颗卫
SpaceX公司将给星舰SN8安装猛禽发动机SpaceX公司星舰SN7。1在九月份测试完成它的使命,SpaceX公司最后测试时使用全新材料制造的SN7。1的最大耐压值,就在前不久的时间里星舰SN8也完成许多测试。SpaceX
SpaceX公司即将发射第14批星链卫星SpaceX公司在10月初成功发射了第十三批60颗星链卫星Starlink12,第十三批次发射所使用的的火箭为执行第三次飞行的猎鹰九号B10583。第十三批次星链卫星任务,火箭在发
SpaceX公司星舰SN8完成低温压力测试之前SpaceX公司星舰SN8已经顺利完成双侧飞行翼安装,SpaceX还完成了星舰所有安装工作且第一轮安全测试也全部完成,在测试完成后SpaceX也给星舰SN8安装了最后的飞行部件