Quantumwillekeurigheid: Nieuwe inzichten van Chinese wetenschappers

Onderzoekers van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) hebben een belangrijke ontdekking gedaan met betrekking tot quantumwillekeurigheid. Hun studie, gepubliceerd in *Physical Review Letters*, onthult dat niet alle vormen van quantum non-lokaliteit intrinsieke willekeurigheid garanderen, vooral in complexe systemen. Het team demonstreerde dat, hoewel het schenden van twee-input Bell-ongelijkheden de certificering van willekeurigheid garandeert, dit principe faalt in multi-input, multi-output (MIMO) systemen. Ze ontdekten dat bepaalde Bell-ongelijkheden, zoals facetongelijkheden, non-lokaliteit kunnen vertonen zonder willekeurigheid te garanderen. Echter, Salavrakos-Augusiak-Tura-Wittek-Acín-Pironio (SATWAP)-ongelijkheden verbinden consequent non-lokaliteit en willekeurigheid, zelfs in MIMO-opstellingen. Experimenten met behulp van hoogdimensionale fotonische systemen valideerden deze bevindingen. De SATWAP-ongelijkheid bleek effectief in het certificeren van willekeurigheid, met een snelheid van 1,867 bits per fotonenpaar in een vierdimensionaal systeem. Dit benadrukt het belang van het selecteren van de juiste Bell-ongelijkheden voor willekeurigheidscertificering in hoogdimensionale systemen. De gevoeligheid van de SATWAP-ongelijkheden maakt ze tot een krachtig hulpmiddel, zelfs met een imperfecte detectie-efficiëntie, waardoor de reikwijdte van praktische toepassingen zoals veilige willekeurige getalgeneratie wordt vergroot.