近期,我院量子信息团队与天体物理团队合作在基于X射线的量子随机数发生器188bet 바카라方面取得重要进展,188bet 바카라成果以"X-ray-driven multi-bit quantum random number generator"为题被期刊《Optics Express》接收发表。该工作获得广西相对论天体物理重点实验室自主188bet 바카라课题、国家自然科学基金重点项目等项目资助。
随机数在密码学、仿真建模和赌博等多个领域中起着至关重要的作用。量子随机数发生器(Quantum Random Number Generators,QRNGs)利用量子物理过程中的固有随机性来产生随机数,所输出的比特序列具有不可预测性和不可重复性,能够满足各种信息技术的要求。在过去的几十年中,188bet 바카라者们致力于开发高效的QRNGs,以提高其安全性、产生速率和实用性。目前,如何在单次测量过程中提取出多个随机比特,从而提高随机数产生速率,仍然是QRNGs领域内一个备受关注的188bet 바카라方向。
这项188bet 바카라提出了一种基于X射线辐射的多比特量子随机数发生器方案,利用宇宙X射线偏振探测器(Cosmic X-ray Polarization Detector,CXPD)探测X射线光子,从光子的到达时间、空间位置和偏振方向三种模式中提取随机数。该方案(如图1所示)的优势在于实现了三种熵源的随机性读出,有效提高了每光子事件的随机数产生速率。为了验证这一方案,188bet 바카라团队搭建一个实验系统(如图2所示)。实验结果表明,该方案实现了每光子的量子随机数产生速率为33.7 bits,且所产生的随机数通过了美国国家标准化随机数检测工具(如图3所示),证明了方案的可行性。这项188bet 바카라为基于单光子探测的多比特QRNGs提供了一种新的方案,有望在各种技术应用中提高安全性和可靠性。
图1:利用X射线辐射的多比特QRNG原理图。(a)光子到达时间测量的随机数提取方法。(b)光子空间位置测量的随机数提取方法。(c)光子偏振测量的随机数提取方法。
图2:多比特QRNG实验设置。(a)装置结构图。RI,无偏的放射性同位素55Fe;BW,厚度为100 𝛍m的铍窗;SC,气密室;GMCP,气体微通道板;TC,Topmetal芯片。(b)和(c)为GMPD和读出电路的实物图。
图3:(a)随机比特的自相关测试。测试文件的数据大小为107位。红色虚线表示原始比特,蓝色实线表示最终的随机比特。(b)NIST测试的结果。测试项目的显著性水平设为0.01。
论文作者:林广燊(硕士生),封焕波(博士生),李世卓(硕士生),谢锋(博士生),张振荣(教授),刘宏邦*(教授、通信作者),韦克金*(副教授、通信作者)
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