• ABSTRACT – ALEATORIEDAD HUMANA PARA GENERAR NÚMEROS ALEATORIOS

Teóricamente se ha demostrado que las violaciones de las desigualdades de Bell pueden usarse para generar bits perfectamente aleatorios con una gran garantía, más grande que con cualquier otro método conocido para generar azar. Pero el problema es que un test de Bell requiere a su vez bits aleatorios para elegir los ajustes de medida. Esto parece crear un círculo vicioso, en el que se requiere aleatoriedad garantizada para producir aleatoriedad garantizada. La aleatoriedad humana puede dar una solución. Ya que los humanos tenemos (se asume) libre albedrío, somos impredecibles, pero también sabemos que no somos perfectamente aleatorios: siempre mostramos patrones en nuestras elecciones, aunque creamos que son al azar (si lo quieres comprobar, juega al BBT!). En nuestro experimento utilizaremos una desigualdad alternativa a la de Bell (no la desigualdad habitual CHSH), que requiere aleatoriedad leve (no perfecta). Si violamos la desigualdad, habremos cerrado el loophole de aleatoriedad con la ayuda del libre albedrío humano. 

• DATOS INTERESANTES
  • El diámetro de un nanocable superconductor detector de un solo fotón es de tan solo unas decenas de micras, mucho más pequeño que el diámetro de un pelo.
  • La frecuencia de los pares de fotones entrelazados que generados, aunque es invisibles, es muy adecuada para transmitir en fibras ópticas.
  • ¿Sabías que para enfriar a una temperatura muy baja, primero se necesita bombear la cámara hasta hacer el vacío?
  • La generación de pares entrelazados es una especie de «óptica no lineal», muy improbable. Para que un par de fotones se entrelace se necesita que más de 1.000.000.000 pasen por un cristal.

1. Nombre del lab:

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

2. Equipo:

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. Organización:

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

4. Ciudad:

Shanghai

5. Coordenadas GPS del experimento:

31°07″26.9″N 121°32″48.9″E

6. Nombre del experimento:

Bell tests with imperfect human input randomness

7. Desigualdad de Bell estudiada y resultado experimental obtenido:

El test indica cómo de impredecibles deben ser los Bellsters para refutar el realismo local. Para la desigualdad  CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt): el realismo local implica |S|≤2, obtuvimos S = 2.804, que refuta el realismo local a menos que las partículas puedan predecir las decisiones de Alice y Bob como mínimo el 85 % de las veces.La la desigualdad PRBLG, diseñada para este tipo de tests, que dice que el realismo local implica J≤0, obtuvimos J_{1/4} = 0.0181±0.0006, que refuta el realismo local a menos que las partículas puedan predecir las decisiones de Alice y Bob como mínimo el 85 % de las veces.

8. Objetivo del experimento:

El test proporciona una cota mínima para la impredecibilidad de los Bellsters. Es decir, indica cómo de impredecibles deben ser los Bellsters para refutar el realismo local. Con CHSH, observamos S = 2,804, lo que desmiente el realismo local a menos que las partículas entrelazadas puedan predecir las decisiones aleatorias de Alice y Bob al menos el 61% de las veces. Con la desigualdad de PRBLG, que está diseñada para este tipo de test, obtuvimos un valor para J_ {1/4} de 0.0181 ± 0.0006, lo cual refuta el realismo local a menos que las partículas puedan predecir las decisiones aleatorias de Alice y Bob al menos 68% de las veces.

9. Sistema físico:

Fotones.

10. Grado de libertad medido:

Polarización.

11. Tasa de bits consumida & número total de bits:

Tasa estimada: 1kbps (kilobit por segundo). Número total de bits: ~80M bits.

12. ¿Qué uso tuvieron los bits de los Bellsters?

Los bits se usaron para decidir los settings de la medida, es decir, en qué base hacer cada medida.

13. ¿Cuánto duró el experimento?

El experimento duró deos días, del 30 de noviembre al uno de diciembre.

14. ¿Se usaron los bits en tiempo real?

Sí, usamos todos los bits en tiempo real. Los bits se convirtieron directamente en señales electrónicas para controlar la base en el momento de su llegada.

15. Distancia entre Alice y Bob:

Tenemos una fuente y dos estaciones de detección. La fuente está en el centro, y las dos estaciones de detección están a distintos lados de la fuente. Los tres laboratorios están alineados (detector de Alicia – fuente – detector de Bob). La distancia directa entre Alice/Bob y la fuente es de unos 90 metros, con una distancia de fibra de alrededor de 130 metros.Distancia Fuente-Alice: 87 m (distancia directa)Distancia Fuente-Bob: 88 m (distancia directa)