研究目的
介绍一种基于外差测量、采用源设备无关方法的高效协议,用于生成安全且快速的随机数。
研究成果
所提出的基于外差法的量子随机数生成协议在不依赖初始随机源的情况下,实现了17.42 Gbit/s的安全生成速率,证明了在源-设备无关框架下实现高速、安全随机数生成的可行性。
研究不足
该协议假设检测器是可信的,但对信源未作任何假设,这可能限制其在检测器无法完全可信的场景中的适用性。生成速率取决于所使用ADC的分辨率。
1:实验设计与方法选择:
该方案基于电磁场的零差检测,采用POVM方法进行随机性提取。
2:样本选择与数据来源:
实验使用真空态和本地振荡器产生的相干场进行零差检测。
3:实验设备与材料清单:
1550纳米窄线宽ECL激光器、可调光衰减器、偏振控制器、商用光纤集成"90度混合器"、平衡探测器以及10位分辨率的快速示波器。
4:实验步骤与操作流程:
精细控制本地振荡器的强度和偏振,并对零差测量输出进行数字化和后处理。
5:数据分析方法:
通过数字滤波和降采样去除过采样引入的相关性,并使用托普利兹提取器进行随机性提取。
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