基于光放大器的量子随机数发生器

• 作者: 房坚 曾贵华 汪超 黄端 黄鹏
• 来源期刊: 密码学报
• 学科: 工学
• 关键词: 真空态 量子随机数 光放大器
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 页码范围: 180-186
• 页数: 7页
• 分类号: TP309.7
• 字数: 3474字
• 语种: 中文

摘要

量子随机数是真随机数,在科学研究领域有着非常重要的作用.本文提出并分析了一种新的量子随机数产生机制,即通过测量经过光放大器后的真空态量子噪声来产生量子随机数.真空态量子噪声已经被证明是真随机的,通过测量其分量,可以从中抽取随机比特,但这样产生的随机比特有限,而经过光放大器后的真空态,其分量都会被放大,因此可以获得更多的随机比特.本文使用香农熵来描述量子随机数的随机性,进一步还研究了光放大器件的增益,采样量化比特长度,总的熵,量子噪声熵,最终的随机数产生速率之间的关系.分析结果表明,对于特定的光放大器增益,采样量化比特长度有一个拐点,低于这个拐点,量子噪声熵线性增长;高于这个拐点,量子噪声熵不会显著提高,而其编码复杂度大大提高.对于特定的采样量化比特长度,光放大器件的增益存在一个拐点,高于这个拐点,量子噪声熵不会显著提高.因此选择合适的光放大器增益,采样量化比特长度,可以比测量真空态量子噪声获得更高的随机数产生速率,又不会使系统特别复杂.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曾贵华	上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室	51	487	11.0	20.0
2	黄鹏	上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室	16	19	3.0	3.0
3	汪超	上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室	9	95	4.0	9.0
4	房坚	上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室	2	4	1.0	2.0
5	黄端	上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室	1	4	1.0	1.0