quarta-feira, 30 de maio de 2012

Vácuo quântico gera números aleatórios

Pesquisadores da Universidade Nacional da Austrália desenvolveram o gerador de números aleatórios mais rápido do mundo.


© Australian National University (gerador de números aleatórios)

Um artigo descrevendo o conceito havia sido publicado no ano passado pelos professores Ping Koy Lam, Thomas Symul e Syed Assad.
Agora eles construíram o aparelho e colocaram-no online pela internet.
Os cientistas obtiveram os detectores de luz mais sensíveis que puderam obter e os direcionaram para o vácuo, uma região vazia do espaço. Por muito tempo se considerou o vácuo como algo completamente vazio, escuro e silencioso.
Mas a teoria quântica demonstrou que o vácuo nada mais é do que uma extensão do espaço onde partículas virtuais subatômicas aparecem e desaparecem espontaneamente.
Assim, a matéria é resultado das flutuações do vácuo quântico e é possível demonstrar isso, por exemplo, gerando luz a partir do vácuo. A matéria e antimatéria poderão ser criadas desse vácuo quântico.
Como o surgimento e desaparecimento dessas partículas é absolutamente aleatório, os cientistas resolveram aproveitar o fenômeno, denominado de ruído de fundo do vácuo, para gerar números aleatórios.
A geração de números aleatórios tem muitos usos na tecnologia da informação. As previsões climáticas globais, a criptografia, o controle de tráfego aéreo, jogos eletrônicos e vários tipos de modelagem por computador, tudo depende da disponibilidade de números verdadeiramente aleatórios.
A maioria dos geradores de números aleatórios atuais é baseado em software. Embora sejam úteis, quem conhece as condições de entrada para o algoritmo pode reproduzir a "aleatoriedade" do programa, ou seja os números não são verdadeiramente aleatórios.
Para superar este problema, os cientistas têm desenvolvido geradores de números aleatórios que dependem de processos físicos intrinsecamente aleatórios, como o decaimento radioativo ou o comportamento caótico de circuitos.
Uma vantagem adicional da leitura das flutuações do vácuo quântico é que o gerador é muito rápido, podendo produzir bilhões de números aleatórios a cada segundo.
Para demonstrar a viabilidade de sua ideia, os pesquisadores conectaram seu experimento à internet.
"Podemos facilmente tornar essa tecnologia ainda mais rápida, mas atualmente atingimos a capacidade de nossa conexão com a internet," disse Assad.
O próximo passo da pesquisa é miniaturizar o aparato quântico. Os pesquisadores afirmam que deverão deixá-lo não maior do que um dado real, do tipo usado em jogos.
Cada usuário obterá sempre uma sequência nova e única de números que são diferentes daqueles transmitidos a qualquer outro usuário.
O gerador de números aleatórios está online e pode ser acessado no endereço: Quantum Random Numbers Server.

Fonte: Applied Physics Letters

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