Sciencemag.cz
Doporučujeme
Skutečně náhodná čísla se obvykle generují pomocí fyzikálních metod, co to zkusit chemicky? I takové návrhy už tu byly, ale nyní došlo i k praktickému předvedení.
Pořadí písmenek v genomu živých organismů náhodné určitě není, a to ať už se díváme na kódující nebo nekódující části. Výzkumníci ze švýcarského technologického ústavu ETH nicméně zkusili nechat DNA náhodně růst. To se realizovalo jako syntéza, kdy v každém kroku byly k dispozici všechny 4 stavební bloky. Následně se tak došlo k řetězcům DNA se 64 bázemi v „náhodném“ (viz dále) pořadí. Ve směsi bylo přítomno obrovské množství molekul (v originále v angličtině quadrillions). Pět milionů molekul pak výzkumníci osekvenovali, čímž získali 12 megabajtů dat, které pak uložili do binárního kódu, to jsou pak právě ta náhodná čísla.
Ještě na přitom narazilo na menší problém: guanin a thymin se v molekule vyskytovaly častěji než adenin a cytosin (šlo o jednovláknovou DNA). Bylo proto třeba udělat nějaký přepočet (poznámka PH: např. zahodit každý n-tý G nebo T, respektive s pravděpodobností x každý G nebo T… hm, jako kdybychom k vytvoření náhodných čísel je už potřebovali mít k dispozici předem :-)).
Výhodou tohoto přístupu, tak jako i v jiných případech využívajících DNA, má být obrovská hustota dat – „množství náhodnosti v jediné zkumavce“. Obecně by náhodná čísla mohla generovat i celá řada jiných chemických reakcí. Jinak se nezdá, že by metoda mohla mít nějaké bezprostřední praktické využití.
Linda C. Meiser et al. DNA synthesis for true random number generation, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-19757-y
Zdroj: ETH Zurich / Phys.org
Poznámky PH:
Jak se to vůbec provádělo techniky, s enzymy nebo bez nich? Jenže i DNA polymeráza vytváří vlákno DNA podle vzoru, nikoliv z ničeho…?
Na rozdíl od chování spinu elektronů apod. bych si u růstu DNA vůbec náhodností nebyl jistý. A to nejenom pokud jde o procentuální zastoupení jednotlivých bází, ale třeba i z hlediska upřednostňování nějakých delších sekvencí před jinými apod. (V živých organismech, i když to je pochopitelně jiný případ, platí pro kusy DNA a jejich statistiku Zipfův zákon/mocninné rozdělení.)
Hardwarově ale nebyla vygenerována náhodná čísla (neprošla testem), jak je taky publikováno. Musel následovat softwarový de-biasing (komprimace), aby se čísla stala „náhodná“ (prošla testem). Tak k čemu ten generátor?
Protože v tomto světě (a vesmíru) je vše výslednicí předcházejících stavů, není nic nahodilé, a proto se z principu nemohou generovat žádná nahodilá čísla. „Nahodilost“ je pouze neznalostí výchozích podmínek, kterými je stav celého vesmíru. Nahodilost je tak iluzí.