Подброшенная монета — простейший генератор случайности. Но если монету подпилить, она начнёт жульничать. В квантовом мире роль монеты играет свет: его свойства принципиально непредсказуемы. Проблема в том, что прибор, который «бросает» квантовую монету, может быть неисправен или даже подменён злоумышленником.
Авторы работы собрали генератор, который не требует полного доверия к деталям. Достаточно лишь ограничить энергию испускаемых состояний света — как если бы мы следили, чтобы монета не была слишком тяжёлой. Тогда даже при частично сломанном приборе случайность сохраняется. Установка работает на частоте 100 мегагерц и выдаёт 1,165 мегабита случайных чисел в секунду после обработки.
Такой генератор полезен для квантовой криптографии — области, где случайные числа служат замком для секретных сообщений. Чем надёжнее замок, тем труднее взломать переписку. Новый подход упрощает требования к оборудованию и при этом сохраняет высокую скорость и стойкость к атакам.
Квантовые генераторы случайных чисел уже используются в лотереях и казино, где честность критична.