<div dir="ltr">A long time lurker, I am pleased to have something to contribute to this discussion as a physicist and as an advocate for open access to research papers.<div><br></div><div>I find the quality of Phys.org articles to be routinely sub-par. The Yale press release does a much better job, but is still mostly just a press release. Fortunately in physics it has long been a nearly universal practice to publish on the arxiv preprint server before ending up paywalled in Science. You can find that article here: <a href="https://arxiv.org/abs/2004.07157">https://arxiv.org/abs/2004.07157</a></div><div><br></div><div>My synopsis would be that they have a device that makes a laser beam version of static on the TV screen, and they've used the geometry of the space to refine the focusing of the static so that it is less smeared out or otherwise repetitive in time and for that reason less random. But they're a ways off from truly having a device they can sell you or something that is as fast as the headlines might claim.</div><div><br></div><div>Figure 2 in the paper shows the improvements in focusing of their speckle pattern by tuning the shape of the cavity, which you can see pretty clearly with your eyes without understanding too much of the underlying physics. The 'quantum' buzzword may get thrown around, along with stimulated emission. Because the laser is being reflected off of a material, atoms are absorbing the light and then re-emitting the light (this is what reflection is), and the exact timing of this is random. The reflecting laser light interferes and produces a speckle pattern that is constantly shimmering and changing due to the underlying quantum mechanical processes. This all seems physically sound.</div><div><br></div><div>Figure 3 is giving you a picture of what their speckle pattern data might look like, and how that changes over time.</div><div><br></div><div>Figure 4 is what I think might be of most interest to this group, in that this is the roundup of the High-speed random bit generation data. Fig. 4A has a pretty convincing signal to noise ratio, with the background in black. Their indication of tau, the time resolution looks a little strange to me, but I would agree that there is a real signal showing a spot getting bright, then not bright, then brighter again. Fig. 4B is showing that they don't actually have a symmetric distribution in the graph of the probability density of the intensity (brightness), but if they instead look at the differential intensity which looks at samples around that spot too, then they do in fact have a symmetric graph. Fig. 4E is showing that they get that bit back to where it was before in about 5 picoseconds, which would get at a maximum speed limit for how fast this could work. Fig. 4F is showing you the limitations to physical scale, which seems to suggest that the channels need to be separated by about 1 micron, maybe a little less. I find it important to note that these limitations are not being claimed to have been met when actually recording data or engineering a device.</div><div><br></div><div>Finally, in the Discussion and Conclusions section, they get to the details of what they have done in experiment, which is "parallel RBG in 243 channels with 820 Gb/s per channel." They go on to mention that they anticipate a technological limitation in the photodetectors being able to see fast enough to keep up with the actual physical phenomena of speckle pattern laser show. They have ideas for how to make the most of this, but that seems like something that would scale the cost. In this paper the authors state that currently their random bit streams are generated by a computer through off-line post-processing. Which I take to mean they get pictures of the speckle pattern and then analyze them much more slowly.</div><div><br></div><div>It's nice that this paper also includes a healthy supplemental section with technical details on their device and its testing. I don't have much experience with the kind of streak camera that they mention using, nor what kind of photodetectors might be of use in a consumer device that the <a href="http://phys.org">phys.org</a> article is hyping in our imaginations. Other experts may be interested in the final section, S.7 NIST randomness test where they show the results of using the NIST SP800-22 Random Bit Generator test suite (Fig. S13.B). This is not my usual cup of tea :)</div><div><br></div><div>Many thanks to the members of the list for the interesting information, and apologies for any mistakes or misunderstandings.</div><div><br></div><div>-JSH</div><div><br></div></div>