基于非局域量子优势的可追溯随机数生成技术

来自科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发了一种基于设备无关(device-independent)技术的可追溯量子随机数生成协议。该研究通过非局域量子关联(non-local quantum correlations)提取真随机性，并采用分布式交织哈希链(distributed intertwined hash chains)实现生成过程的全流程追踪验证。实验数据显示，该随机信标(beacon)在40天内以99.7%的成功率生成512比特/次的随机数，其均匀性误差与实际成功概率的乘积被严格限制在2-64 量级，为数字安全和资源分配提供了首个可审计的量子随机源。

　　

这项突破性研究展示了如何利用量子物理的独特性质打造"防作弊"的随机数生成器。就像用宇宙的基本法则铸造无法伪造的骰子，科学家们通过量子纠缠(quantum entanglement)产生的非局域关联(non-local correlations)，确保了随机数的产生过程既不可预测又全程可追溯。

研究团队巧妙设计了分布式交织哈希链(distributed intertwined hash chains)技术，就像给每个随机数都装上区块链式的"数字指纹"，使得从量子源到最终输出的每个环节都能被独立验证。他们建立的随机信标(beacon)系统在测试中表现惊人——99.7%的成功率，每次输出512个经过严格数学证明的随机比特，其统计偏差被控制在2^-64
的极低水平，相当于连续掷硬币100亿亿次都不会出现可检测的偏差。

这项技术不仅解决了传统伪随机数生成器(pseudorandom number generators)依赖初始种子的固有缺陷，还克服了现有量子随机数生成方案易受中间环节篡改的痛点。就像给数字世界安装了量子级的"黑匣子"，既保留了量子物理赋予的真随机性，又通过密码学手段实现了全流程透明可审计。该成果已转化为公共服务，任何人都可以通过科罗拉多大学的在线平台获取这些经过"量子公证"的随机数。