टेरी गर्टन तो, चलो मूल बातें के साथ शुरू करते हैं। सही यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करना इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

ट्रैविस मामूली है यादृच्छिक संख्या एक आकर्षक विषय है। बेशक, वे संख्याओं के अप्रत्याशित अनुक्रमों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करते हैं: एक, दो और तीन की चीजें, लेकिन एक यादृच्छिक क्रम में। यह पता चला है कि हम कई अलग -अलग स्थानों में हमारे चारों ओर यादृच्छिकता का उपयोग करते हैं। उनमें से कुछ को एन्क्रिप्ट किया जा रहा है और हम उन्हें जानकारी की सुरक्षा के लिए उपयोग करते हैं। यदि आपके पास कोई बैंक खाता या ईमेल है, तो आप संभवतः सार्वजनिक कुंजी एन्क्रिप्शन के कुछ रूप का उपयोग करेंगे। यह जानकारी को आगे और पीछे प्रसारित करता है, लेकिन एक संरक्षित स्थिति में है। यह एन्क्रिप्शन विधि वास्तव में जानकारी की सुरक्षा के लिए यादृच्छिक संख्याओं का उपयोग करती है। यह संख्याओं की यादृच्छिकता है, जिससे वे संरक्षित और सुरक्षित हो जाते हैं। यदि कोई उम्मीद कर सकता है या अनुमान लगा सकता है कि संख्या क्या है, तो यह इन प्रणालियों की सुरक्षा से समझौता करेगा। इस मामले में, वास्तव में यादृच्छिक संख्या होने से, आप किसी भी समस्या को कम कर सकते हैं जो कोई अनुमान लगा सकता है। और अंततः ऐसी सामग्री दर्ज करें जिसे गुप्त या संवेदनशील जानकारी माना जा सकता है।

टेरी गर्टन खैर, यह एक बहुत ही उपयोगी रूपरेखा है और फिर विशेष रूप से इस बारे में अधिक बात करें कि आप यादृच्छिक संख्या कैसे उत्पन्न करते हैं क्योंकि आप बस इसका मतलब है कि कुछ भरोसेमंद लोग यादृच्छिक संख्या उत्पन्न कर सकते हैं, और शायद कुछ अविश्वसनीय लोग यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करेंगे।

ट्रैविस मामूली है यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करना वास्तव में एक कला है। जब आप रुकते हैं और सोचते हैं, तो बिल्कुल यादृच्छिक अनुक्रम बनाने का कार्य वास्तव में मुश्किल होता है। हम में से कोई भी विशेष रूप से अच्छा नहीं है। हम सभी के पास अनुभव या पर्यावरण के प्रति कुछ पूर्वाग्रह हैं जो हमें विकल्प बनाने में सक्षम कर सकते हैं कि वास्तव में समझदार प्रतिद्वंद्वी अनुमान लगाने में सक्षम हो सकता है। लेकिन प्रकृति वास्तव में इसी तरह की चुनौतियों का सामना करती है। यदि आप प्रकाश, गर्मी, या अन्य भौतिक मात्राओं में यादृच्छिक उतार -चढ़ाव का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं, तो आप आमतौर पर इसे कुछ कारण और प्रभाव संबंध में वापस बदल सकते हैं, और यदि आप कारण जानते हैं, तो आप प्रभाव का अनुमान लगा सकते हैं। लेकिन एक जगह, यह सच नहीं है, जो क्वांटम यांत्रिकी में होता है। क्वांटम यांत्रिकी हमारी क्षमता में सबसे महत्वपूर्ण चीज है, और एक मौलिक रूप से यादृच्छिक प्रक्रिया है। प्रभावी रूप से, हम नहीं जानते कि जब हम क्वांटम मैकेनिकल सिस्टम को देखते हैं तो क्या होता है। और अगर हम इसका लाभ उठा सकते हैं, तो हम वास्तव में सही बेतरतीब ढंग से उत्पन्न संख्यात्मक अनुक्रमों का एक स्रोत बना सकते हैं जो तब क्रिप्टोग्राफी जैसे अनुप्रयोगों का समर्थन कर सकते हैं जिनके बारे में हम बात कर रहे हैं।

टेरी गर्टन इसलिए, यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करने की वर्तमान प्रक्रिया में, अगले यादृच्छिक संख्या का अनुमान लगाने का मौका हो सकता है।

ट्रैविस मामूली है आप ठीक कह रहे हैं। वर्तमान में, चूंकि हम जिन तकनीकों का उपयोग करते हैं, उनमें से कई पर आधारित हैं जिन्हें हम शास्त्रीय भौतिकी या शास्त्रीय यांत्रिकी कहते हैं, हमें वास्तव में यादृच्छिकता की प्रक्रिया की नकल करना होगा। कुछ बहुत ही चतुर एल्गोरिदम हैं, हम स्यूडो-रैंडम नंबर जनरेशन एल्गोरिदम कहते हैं, जो संख्याओं के अनुक्रमों को एक तरह से बनाने के लिए जिम्मेदार हैं जो इसे प्रतीत होता है जैसे कि यह यादृच्छिक है। ऐसे परीक्षण हैं जो इन यादृच्छिक अनुक्रमों पर लागू किए जा सकते हैं, और वास्तव में उच्च मानकों के लिए, आप मान सकते हैं कि वे अधिकांश उद्देश्यों के लिए यादृच्छिकता हैं। हालांकि, उन्हें फिर से प्राप्त करने या खोजने का जोखिम अक्सर ध्यान आकर्षित करता है और इन छद्म-यादृच्छिक मात्राओं से गुजरने के लिए आपके लिए दहलीज को बढ़ाता है। इस मामले में, हम जिस क्वांटम यांत्रिक प्रक्रिया के बारे में बात कर रहे हैं, वह इस दोष से पीड़ित नहीं है। वास्तव में, वे हमेशा सहिष्णुता की परवाह किए बिना यादृच्छिक होंगे और इन परीक्षणों को पारित करने में सक्षम होंगे।

टेरी गर्टन इसलिए मुझे लगता है कि मैं इसके करीब और करीब हो रहा हूं। हमारी वर्तमान प्रक्रिया यादृच्छिक है, लेकिन पर्याप्त यादृच्छिक नहीं है, और आपने और आपकी टीम ने यादृच्छिकता को उत्पन्न करने और साबित करने के लिए एक नए प्रोटोकॉल की कोशिश की है। तो आपका दृष्टिकोण अलग कैसे है?

ट्रैविस मामूली है मौलिक रूप से, यह क्वांटम यांत्रिकी की इस प्रक्रिया में लौटता है। चाहे हम व्यक्तिगत कणों के बारे में बात कर रहे हों जो अणु या पदार्थ या सामग्री के अन्य रूपों को बनाते हैं, वे क्वांटम मैकेनिकल हैं। जैसा कि हम इन प्रणालियों का पता लगाना शुरू करते हैं, हम इस यादृच्छिकता की घटना का सामना करते हैं जिसे हम स्वीकार कर रहे हैं। हाल ही में, हमने इसे एक नए प्रकार की तकनीक में शामिल करना शुरू कर दिया है जिसे हम क्वांटम कंप्यूटर कहते हैं। ये सूचना प्रसंस्करण प्रणाली हैं जो वास्तव में परिणामों को संग्रहीत करने और गणना करने के लिए समान क्वांटम यांत्रिक प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं। सबसे प्रत्यक्ष गणनाओं में से एक आप प्रदर्शन कर सकते हैं वह है जो यादृच्छिकता का उत्पादन करता है। मूल रूप से, इसे एक फ़्लिप किए गए सिक्के के रूप में सोचें और कई बार फ़्लिप किए गए सिक्कों से निकलने वाले सिर या पूंछ की एक स्ट्रिंग बनाने की कोशिश करें। हालांकि, इस विशेष मामले में, हम सिक्कों का उपयोग नहीं करते हैं। वास्तव में, हम एकल इलेक्ट्रॉनों और अन्य प्रकार के उप -परमाणु कणों का उपयोग कर रहे हैं, जिनके राज्य की गणना से पहले भविष्यवाणी नहीं की जा सकती है। इस मामले में, हम वास्तव में उस यादृच्छिकता को उत्पन्न करने के लिए एक क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करते हैं, और फिर हम यह साबित करने के लिए परीक्षण कर सकते हैं कि यह उन सभी आवश्यकताओं को पारित करता है जो हमारे पास एक सच्चे यादृच्छिक संख्या के रूप में हैं।

टेरी गर्टन मैं डॉ। ट्रैविस विनम्र से बात कर रहा हूं। वह ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में क्वांटम साइंस के लिए सेंटर के निदेशक हैं। खैर, अब आपके पास वास्तव में यादृच्छिक, प्रमाणित यादृच्छिक संख्या है। आप इस के साथ कैसे पेश आएंगे?

ट्रैविस मामूली है कई अलग -अलग चीजें। हालांकि, पहली चीज जिस पर हम ध्यान केंद्रित करते हैं, वह जाँच कर रही है कि क्या वे वास्तव में सही यादृच्छिकता हैं। जिन परीक्षणों के बारे में हमने बात की है, वे निश्चित रूप से खुद को यादृच्छिक अनुक्रमों पर लागू करने से पहले बात कर चुके हैं, लेकिन उन्हें उत्पन्न करने की प्रक्रिया पर सवाल उठाया जा सकता है, खासकर जब हम क्वांटम कंप्यूटिंग जैसी नई तकनीकों का उपयोग करते हैं। इस मामले में, हम वास्तव में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी की उच्च-प्रदर्शन कम्प्यूटिंग सिस्टम का उपयोग यह पुष्टि करने के लिए करते हैं कि क्वांटम कंप्यूटर द्वारा बनाई गई समान यादृच्छिक संख्याओं का एक संयोजन बनाने का कोई व्यवहार्य तरीका नहीं है। बेशक, यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण परीक्षा है। इसके लिए जेपी मॉर्गन चेस और क्वांटिनम में ओक रिज की सुविधाओं और उद्योग भागीदारों के बीच घनिष्ठ सहयोग की आवश्यकता है, जो उनके चारों ओर यादृच्छिक संख्या बनाते हैं। इस मामले में, पहली चीज जो हमें करने की ज़रूरत है, वह वास्तव में इन गणनाओं को यांत्रिक और शास्त्रीय क्वांटम पर करने की कोशिश के परिणामों की तुलना करना है। बेशक, हमने पाया कि क्वांटम मैकेनिकल संस्करण न केवल यादृच्छिक संख्या बनाने के लिए बहुत तेज़ तरीके हैं, बल्कि वे एक वास्तविक, सच्चे यादृच्छिक अनुक्रम भी हैं। अब जब इस प्रकार के यादृच्छिक संख्याएँ बनाई गई हैं, तो आप उन्हें कई अलग -अलग प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए एक सेवा के रूप में उपयोग करने की कल्पना कर सकते हैं। ओक की लकीरें जिनमें से हम सबसे अधिक रुचि रखते हैं, वास्तव में वैज्ञानिक गणना के प्रकार के इनपुट के रूप में यादृच्छिकता का उपयोग है जो कि उपन्यास सामग्री या संलयन या विखंडन रिएक्टरों में उच्च ऊर्जा प्रतिक्रियाओं के समय किया जाता है। क्या होता है, कई बार होता है, और हमें इन घटनाओं के परिणामों और औसत आंकड़ों को यादृच्छिक रूप से नमूना लेने की आवश्यकता है ताकि ये सिस्टम कैसे व्यवहार करते हैं, इसके बारे में अच्छे अनुमान और भविष्यवाणियां करते हैं। सच्ची यादृच्छिक संख्या हमें इस प्रकार के आंकड़ों का एक उचित अनुमान देती है जो बहुत शक्तिशाली हो सकते हैं। बेशक, अब अन्य अनुप्रयोग हैं, और हमारे उद्योग के दोस्त विशेष रूप से क्रिप्टो अनुप्रयोगों में रुचि रखते हैं जो वित्तीय मॉडलिंग में इन सिमुलेशन तकनीकों का उपयोग करते हैं, साथ ही साथ कई अन्य क्षेत्रों में भी।

टेरी गर्टन तो आपने प्रयोग पूरा कर लिया है। प्रौद्योगिकी, ऐसी कौन सी प्रक्रियाएं हैं जिन्हें अब तैनात किया जा सकता है या अधिक प्रयोगों की आवश्यकता है?

ट्रैविस मामूली है मुझे लगता है कि प्रयोग वास्तव में एक लंबा सफर तय कर चुका है और मैं इस विशेष प्रयोग के परिणामों के बारे में आश्वस्त हूं। हालांकि इन क्वांटम कंप्यूटरों को सेवाओं में परिवर्तित करना एक उद्योग चुनौती है। मूल रूप से, मैं जो कहना चाहता हूं वह यह है कि हम इन क्वांटम कंप्यूटरों का उपयोग प्रोटोटाइप सिस्टम के रूप में आज कर रहे हैं जिसका उपयोग इन उपन्यास प्रोटोकॉल में से कुछ का परीक्षण और मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। मुझे उम्मीद है कि भविष्य में हम इस प्रकार के क्वांटम कंप्यूटरों को तैनात करने में सक्षम होंगे, जिनमें राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं और वित्तीय संस्थानों और इस प्रकार की सेवाओं के लिए उपलब्ध कई अन्य स्थान शामिल हैं। इसे ऑनलाइन विक्रेताओं के लिए एक यादृच्छिक डिजिटल विक्रेता के रूप में सोचें, और आपको किसी भी संख्या में अनुप्रयोगों के लिए उनका लाभ उठाने की आवश्यकता हो सकती है।

टेरी गर्टन इसलिए आपने उल्लेख किया कि उद्योग इसे अभ्यास में धकेलने में बहुत रुचि रखता है। आपको क्या लगता है कि टाइमलाइन क्या है?

ट्रैविस मामूली है मुझे वास्तव में लगता है कि हम इस संबंध में बहुत सकारात्मक हो सकते हैं। वर्तमान में डेटा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कई प्रेरणाएं हैं, और निश्चित रूप से, यह नए एन्क्रिप्शन विधियों को प्रस्तावित करने के लिए क्षेत्र में एक शक्तिशाली क्षमता होगी जो वास्तव में और सुरक्षित साबित हो सकती हैं। इस संबंध में, मुझे लगता है कि इस समय मुख्य चुनौतियों में से एक उपलब्ध अवसरों के बारे में जागरूकता बढ़ा सकता है, जिसमें विज्ञान का वैचारिक पहलू भी शामिल है जो हम यहां विकसित कर रहे हैं, लेकिन आवेदन और उत्पाद पहलू से भी। मुझे पता है कि हमारे कई उद्योग भागीदार अभी भी इन नई तकनीकों के लिए बाजार बनाने के लिए अपने एप्लिकेशन स्थानों को परिभाषित करने की कोशिश कर रहे हैं। और मुझे लगता है कि इसके उच्च मूल्य और क्षमता के कारण, यह वास्तव में बहुत जल्दी आगे बढ़ता है।