量子信息中心提出新型高速可靠随机数发生器

2016.06.02

    供稿

    交叉信息院

     

    创意

    映像设计组

     

    改编

    张铮

     

    图片

    李筱甜

     

    编审

    赵鑫、尹霞、张歌明、张铮


    设计

    王寅、张颖

     

2016年2月,清华大学交叉信息院博士研究生曹竹等人在国际知名期刊《物理评论X》上发表题目为《源无关量子随机数发生器》的原创科研文章。文章提出了一种新型的高速可靠随机数发生器,解决了过去随机数产生器里存在可被人为操控后门的问题,对随机数领域有着重要且广泛的影响。论文的第一作者为交叉信息院2013级博士研究生曹竹,通讯作者为马雄峰助理教授。

在现代信息社会中,随机数在金融、密码学、计算机等各个领域扮演着重要的角色。一个随机数发生器可以分为激光源和测量装置两部分,如果源具有随机性,那么对它的测量结果是不确定的,由此可以产生随机数。如何保证源的随机性是一个大问题。曹竹所在的研究组提出了一个可以容许信号高衰减的源无关的量子随机数发生器方案,可以在不对源做任何假设即不相信源的条件下产生随机数。如图示,整个随机数发生器主要包含激光源和探测设备两部分。其中探测设备由滤波器,基矢选择器,偏振分束器及探测器组成。即使在激光源不能被刻画的情况下,基于这套设备也可以以每秒5 kbit的速度提供具有高可靠性的量子随机数。本项工作有效地阻断了先前量子随机数发生器中的后门,从而极大地提升了随机数产生的可靠性。

《物理评论X》是美国物理协会(APS)杂志社出版的物理综合类高水平权威期刊。本研究项目获得国家自然科学基金重大专项的经费支持,并得益于中科大国盾公司的友情实验器材支持。

  • 010-62793001

  • 北京市海淀区清华大学

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