Se requieren números aleatorios verdaderos en campos tan diversos como las máquinas tragamonedas y el cifrado de datos. Estos números deben ser verdaderamente aleatorios, de modo que ni siquiera personas con un conocimiento detallado del método utilizado para generarlos puedan predecirlos.
Como regla general, se generan mediante métodos físicos. Por ejemplo, gracias a los movimientos más pequeños de electrones de alta frecuencia, la resistencia eléctrica de un cable no es constante, sino que fluctúa ligeramente de manera impredecible. Eso significa mediciones de este fondoEl ruido se puede utilizar para generar verdaderos números aleatorios.
Ahora, por primera vez, un equipo de investigación dirigido por Robert Grass, profesor del Instituto de Química y Bioingeniería, ha descrito un método no físico para generar tales números: uno que usa señales bioquímicas y realmente funciona en la práctica.En el pasado, las ideas propuestas por otros científicos para generar números aleatorios por medios químicos tendían a ser en gran parte teóricas.
síntesis de ADN con bloques de construcción aleatorios
Para este nuevo enfoque, los investigadores de ETH Zurich aplican la síntesis de moléculas de ADN, un método de investigación química establecido frecuentemente empleado durante muchos años. Se utiliza tradicionalmente para producir una secuencia de ADN definida con precisión. En este caso, sin embargo, el equipo de investigaciónconstruyeron moléculas de ADN con 64 posiciones de bloques de construcción, en las que una de las cuatro bases de ADN A, C, G y T se ubicaron al azar en cada posición. Los científicos lograron esto utilizando una mezcla de los cuatro bloques de construcción, en lugar de solo uno,en cada paso de la síntesis.
Como resultado, una síntesis relativamente simple produjo una combinación de aproximadamente tres cuatrillones de moléculas individuales. Posteriormente, los científicos utilizaron un método eficaz para determinar la secuencia de ADN de cinco millones de estas moléculas. Esto resultó en 12 megabytes de datos, que los investigadoresalmacenados como ceros y unos en una computadora.
Grandes cantidades de aleatoriedad en un espacio pequeño
Sin embargo, un análisis mostró que la distribución de los cuatro bloques de construcción A, C, G y T no era completamente uniforme. O las complejidades de la naturaleza o el método de síntesis implementado llevaron a que las bases G y T se integraran con mayor frecuencia en elmoléculas que A y C. No obstante, los científicos pudieron corregir este sesgo con un algoritmo simple, generando así números aleatorios perfectos.
El objetivo principal del profesor Grass de ETH y su equipo era mostrar que las ocurrencias aleatorias en la reacción química se pueden explotar para generar números aleatorios perfectos. Traducir el hallazgo en una aplicación directa no era una preocupación principal al principio ". En comparación con otros métodos, sin embargo, el nuestro tiene la ventaja de poder generar grandes cantidades de aleatoriedad que se pueden almacenar en un espacio extremadamente pequeño, un solo tubo de ensayo ", dice Grass." Podemos leer la información y reinterpretarla en forma digital en unfecha posterior. Esto es imposible con los métodos anteriores. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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