Números aleatorios

 

Hace unos días el periodíco “El levante” publicaba un artículo cuyo título era: ”La física cuántica crea números perfectamente aleatorios para la criptografía y la seguridad”, en el que se “explica” cómo se pueden generar números verdaderamente aleatorios basándose en la publicación: Experimental randomness amplification. Anatoly Kulikov et al. Nature . La verdad es que es un buen resumen del artículo, pero bastante “críptico”. Voy a intentar arrojar un poco de luz a todas las personas que no saben de qué va esto.

Los ordenadores son deterministas, siguen una serie de órdenes a rajatabla y ante entradas iguales y mismas instrucciones siempre producirán la misma salida. Vaya, que podemos saber lo que un programa nos va a devolver si no se cambian los datos. La calculadora de Windows siempre va a devolver 2 si las entradas de una suma son 1.

Cuando un ordenador necesita un número aleatorio parte de algo denominado semilla, que es como el dato inicial a partir del cual va a generar el número aleatorio. Por ejemplo, un ordenador coge la hora actual, hasta milisegundos, le aplica una fórmula matemática y nos da un número. A este número le llamamos aleatorio, pero no lo es, dado que si conocemos la semilla y la fórmula podemos volver a sacar el mismo número (de hecho, para probar programas que necesitan números aleatorios se puede fijar la semilla). Dado que estos números no son realmente aleatorios, se le llaman pseudoaleatorios, pues parecen al azar, pero no lo son.

Obviamente no hace falta explicar el problema que puede suponer esto, cuando usamos estos números para cifrar o numerar transacciones bancarias, os podéis imaginar la que se puede liar.

 

Para solucionar este problema podemos coger una semilla que no se genere dentro del propio ordenador, usando algunos factores físicos que se producen fuera de él, no obstante, la física cuántica nos ha dado una solución para generar números aleatorios puros. Veamos primero unas definiciones:

• Superposición Cuántica: una partícula (como un fotón o un cúbit) se coloca en un estado de superposición, lo que significa que existe en múltiples estados posibles a la vez.

• Indeterminación: Según los principios de la mecánica cuántica, es imposible predecir qué resultado dará la medición antes de realizarla.

 

Imaginemos ahora que lanzamos un fotón contra un espejo, hay un 50% de posibilidades de que lo atraviese o de que se refleje y solo cuando lo observemos lo sabremos. Asignamos un 0 a una de las opciones y un 1 a la otra, lo hacemos muchas veces y ya tenemos un número puramente aleatorio.

 

Esto sería una forma “simple” de verlo. A fecha de hoy existen máquinas capaces de generar este tipo de números.

 

 

También existen Chips que usan lo que se conocen como cúbits (esta es otra historia) que producen números aleatorios puros basándose en un principio similar y no, no es ciencia ficción ni tardaremos años, desde hace años hay ordenadores y móviles que los llevan, obviamente tu Samsung A54, no.

 

Con todo esto, los números aleatorios NO se pueden predecir.