• ABSTRACT – ALEATORIETAT HUMANA PER A GENERAR NOMBRES ALEATORIS

Teòricament s”ha demostrat que les violacions de les desigualtats de Bell poden usar-se per generar bits perfectament aleatoris amb una gran garantia, més gran que amb qualsevol altre mètode conegut per generar atzar. Però el problema és que un test de Bell requereix al seu torn bits aleatoris per triar la configuració de mesura. Això sembla crear un cercle viciós, en què es requereix aleatorietat garantida per produir aleatorietat garantida. L”aleatorietat humana pot donar una solució. Ja que els humans tenim (s”assumeix) lliure albir, som imprevisibles, però també sabem que no som perfectament aleatoris: sempre vam mostrar patrons en les nostres eleccions, tot i que creguem que són a l”atzar (si ho vols comprovar, juga a BTT!). En el nostre experiment utilitzarem una desigualtat alternativa a la de Bell (no la desigualtat habitual chsh), que requereix aleatorietat lleu (no perfecta). Si violem la desigualtat, haurem tancat el loophole d”aleatorietat amb l”ajuda del lliure albir humà.

• DADES INTERESANTS
  • El diàmetre del nanocable superconductor detector d”un sol fotó és de només unes desenes de micres, molt més petit que el diàmetre d”un pèl.
  • La freqüència dels parells de fotons entrellaçats que generem, encara que és invisible, és molt adequada per a transmetre en fibres òptiques.
  • Sabies que per a refredar a una temperatura molt baixa primer cal bombejar la cambra fins al buit?
  • La generació de parells entrellaçats és una espècie de “òptica no lineal”, molt improbable. Perquè un parell de fotons s”entrellaci es necessita que més de 1.000.000.000 passin per un cristall.

1. Nom del lab:

Division of Quantum Physics and Quantum Information, Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microsale, USTC

2. Equip:

Yang Liu, Xiao Yuan, Jian-Yu Guan, Jiaqiang Zhong, Ming-Han Li, Cheng Wu, Lixing You, Zhen Wang, Xiongfeng Ma, Qiang Zhang (PI) and Jian-Wei Pan (PI).

3. Organització:

CAS – Center for excellence and Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics. USTC – University of Science and Technology of China

4. Ciutat:

Shanghai

5. Coordenades GPS de l”experiment:

31°07″26.9″N 121°32″48.9″E

6. Nom de l”experiment:

Bell tests with imperfect human input randomness

7. Desigualtat de Bell estudiada i resultat experimental obtingut:

El test indica com d”impredictibles han de ser els Bellsters per refutar el realisme local. Per la desigualtat CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt): el realisme local implica |S|≤2, vam obtenir S = 2.804, que refuta el realisme local llevat que les partícules puguin predir les decisions d”Alice i Bob com a mínim el 85% de les vegades.

Per a la desigualtat PRBLG, dissenyada per a aquest tipus de tests, que diu que el realisme local implica J≤0, vam obtenir J_ {1/4} = 0,0181 ± 0,0006, que refuta el realisme local llevat que les partícules puguin predir les decisions d”Alice i Bob com a mínim el 85% de les vegades.

8. Objectiu de l”experiment:

El test proporciona una cota mínima per a l”impredictibilitat dels Bellsters. És a dir, indica com de impredictibles han de ser els Bellsters per refutar el realisme local. Amb CHSH, observem S = 2,804, el que desmenteix el realisme local llevat que les partícules entrellaçades puguin predir les decisions aleatòries d”Alice i Bob almenys el 61% de les vegades. Amb la desigualtat de PRBLG, que està dissenyada per a aquest tipus de test, vam obtenir un valor per J_ {1/4} de 0,0181 ± 0,0006, la qual cosa refuta el realisme local llevat que les partícules puguin predir les decisions aleatòries d”Alice i Bob almenys 68% de les vegades.

9. Sistema físic:

Fotons.

10. Grau de llibertat mesurat:

Polarització.

11. Taxa de Bits consumida i quantitat total de bits:

Taxa estimada: 1kbps (kilobit per segon). Nombre total de bits: ~ 80M bits.

12. Quin va ser l”ús dels bits dels Bellsters?

Els bits es van usar per decidir els settings de la mesura, és a dir, en quina base fer cada mesura.

13. Quant de temps va durar l”experiment?

L”experiment va durar dos dies, del 30 de novembre a l”1 de desembre.

14. Es van fer servir els bits en temps real?

Sí, vam fer servir tots els bits en temps real. Els bits es van convertir directament en senyals electròniques per controlar la base en el mateix moment de la seva arribada.

15. Distancia entre Alice y Bob:

Tenim una font i dues estacions de detecció. La font està al mig, i les dues estacions de detecció són diferents costats de la font. Els 3 laboratoris estan en una línia (detector de l”Alice – font – detector del Bob). La distància directa entre Alice/Bob i la font és d”uns 90 metres, amb una distància de fibra de prop de 130 metres.Font-Detector de l”Alice: 87 m (distància directa)Font-Detector del Bob: 88 m (distància directa)