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“升級版系統(tǒng)通過完全可追溯的過程生成隨機比特串。量子實驗的結(jié)果具有本質(zhì)上的不可預(yù)測性。如今，物理學(xué)家首次將這一特性與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了全流程透明的隨機數(shù)生成。”

公共隨機數(shù)源被廣泛應(yīng)用于彩票抽簽、陪審員遴選或臨床試驗安慰劑分配等場景。新系統(tǒng)的研發(fā)團隊表示，一個既能產(chǎn)生真正隨機數(shù)，又具備全程可追蹤、可驗證特性的流程，能夠顯著增強公信力。

該方法基于美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）科羅拉多博爾德分校物理學(xué)家2018年首次演示的量子隨機數(shù)生成技術(shù)。系統(tǒng)采用能產(chǎn)生糾纏光子對的裝置，這對光子共享量子態(tài)，分別被傳輸至相距90米的兩個測量站，通過偏振態(tài)檢測生成數(shù)字比特串（0和1）。

這些比特具有真正的隨機性，因為量子力學(xué)原理規(guī)定：光子在被探測前不具有確定的偏振態(tài)，且測量結(jié)果具有隨機性。關(guān)鍵創(chuàng)新在于，兩個測量站的檢測方式均獨立進(jìn)行隨機選擇：任何站點間的協(xié)調(diào)行為都需要超光速信號傳輸。檢測結(jié)果隨后由位于城另一端的科羅拉多大學(xué)設(shè)備進(jìn)行獨立驗證。

在6月11日《Nature》期刊報道的最新升級中，研究團隊通過區(qū)塊鏈技術(shù)對測量各環(huán)節(jié)進(jìn)行時間戳記錄，使第三方驗證成為可能。這一改進(jìn)意味著任何訪問公開數(shù)據(jù)者都能核查流程是否遭受篡改。

系統(tǒng)效率也獲得顯著提升。“實驗中我們能在約20秒內(nèi)生成512比特，”NIST物理學(xué)家、論文合著者克里斯蒂·沙姆表示，“而2018年完成相同任務(wù)需要10分鐘。”

巴黎量子密碼學(xué)研究中心Quriosity數(shù)學(xué)家彼得·布朗評價稱，3月另一團隊首次演示的量子計算機隨機數(shù)生成方案“非常精妙”，可能比NIST的糾纏態(tài)方案更易實施。但目前NIST系統(tǒng)仍是唯一具備全流程可追溯性的方案。

“公共隨機數(shù)在某些重要應(yīng)用場景中，事后驗證功能具有關(guān)鍵價值，”布朗舉例說明，“例如被抽中的陪審員可驗證其遴選確實隨機。”

參考鏈接

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-025-01849-8

[2]https://www.nature.com/articles/s41586-025-09054-3

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