量子信息中心于PRX發(fā)文 提出新型高速可靠隨機數(shù)發(fā)生器
量子信息中心于PRX發(fā)文 提出新型高速可靠隨機數(shù)發(fā)生器
2016年03月23日 瀏覽次數(shù): 0
清華大學(xué)交叉信息院量子信息中心曹竹等人新近在國際知名期刊《物理評論X》（Physical Review X）發(fā)表題目為《源無關(guān)量子隨機數(shù)發(fā)生器》（Source-Independent Quantum Random Number Generation）的原創(chuàng)科研文章。該研究工作提出了一種新型的高速可靠隨機數(shù)發(fā)生器，解決了過去隨機數(shù)產(chǎn)生器里存在可被人為操控后門的問題，對隨機數(shù)領(lǐng)域有著重要且廣泛的影響。論文的第一作者為交叉信息院2013級博士生曹竹，通訊作者為馬雄峰助理教授。
圖：源無關(guān)量子隨機數(shù)發(fā)生器示意圖。整個隨機數(shù)發(fā)生器主要包含激光源和探測設(shè)備兩部分。其中探測設(shè)備由濾波器，基矢選擇器，偏振分束器及探測器組成。即使在激光源不能被刻畫的情況下，基于這套設(shè)備也可以以每秒5 kbit的速度提供具有高可靠性的量子隨機數(shù)。
在現(xiàn)代信息社會中，隨機數(shù)在金融、密碼學(xué)、計算機等各個領(lǐng)域扮演著重要的角色。一個隨機數(shù)發(fā)生器可以分為源和測量裝置兩部分，如果源具有隨機性，那么對它的測量結(jié)果是不確定的，由此可以產(chǎn)生隨機數(shù)。如何保證源的隨機性是一個大問題。曹竹所在研究組提出了一個可以容許信號高衰減的源無關(guān)的量子隨機數(shù)發(fā)生器方案，可以在不對源做任何假設(shè)即不相信源的條件下產(chǎn)生隨機數(shù)。同時，該團隊還進行了實驗驗證，最終的隨機數(shù)產(chǎn)生率可以達到5 Kbits/s。本項工作有效地阻斷了先前量子隨機數(shù)發(fā)生器中的后門，從而極大地提升了隨機數(shù)產(chǎn)生的可靠性。
《物理評論X》是美國物理協(xié)會（APS）雜志社出版的物理綜合類高水平權(quán)威期刊。本項目獲得國家自然科學(xué)基金重大專項的經(jīng)費支持，并得益于中科大國盾公司的友情實驗器材支持。
論文鏈接：http://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.6.011020
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