《基於量子物理的真隨機數發生器研究》是依託中國科學技術大學，由王雙擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於量子物理的真隨機數發生器研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王雙
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
真隨機數發生器對信息科學尤其是安全保密領域有著重要的價值。量子物理為真隨機數發生器的研究拓展了高速和可靠兩個深入方向，不確定性是量子物理的內稟屬性，用其高速地生成真隨機數有著先天的優勢，而量子關聯則為高可靠地產生真隨機數提供了設備無關的方法，有效預防了敵手在設備中預存真隨機數的安全漏洞。本項目針對目前真隨機數發生器尚不能滿足實際需求的現狀，以基於量子物理的真隨機數發生器為研究對象，擬開展高速率和高可靠性兩個方向的研究。在高速率方向，採取相位和強度量子漲落相結合的方案，分析發生器各部分與生成率的關係，建立最佳化方法；在高可靠性方向，採用增大量子空間維度的方案，尋找度量隨機性的量子物理方法。鑒於我們前期積累的理論和實驗基礎，本項目預期將實現較高速率的實時量子真隨機數發生器，建立空間維度與生成率、內在關聯與量子隨機性的關係。項目的研究成果可以為更高速率、更可靠地產生真隨機數提供新的思路和科學依據。
結題摘要
項目的研究圍繞“基於量子物理的真隨機數發生器”而展開，主要的進展體現在六個方面：1、基於雪崩光電二極體的量子隨機數發生器；2、可調非平衡量子隨機數發生器；3、相位編碼自檢測量子隨機數發生器；4、設備無關與半設備無關量子隨機數發生器；5、免後處理的隨機性提取方案；6、量子隨機數發生器在量子密鑰分配中的擴展研究。其中，前3項屬於實驗研究，均搭建了相應的實驗系統，第4項和第5項屬於理論研究，第6項屬於相關的擴展研究。研究內容方面，1、基於雪崩光電二極體的量子隨機數發生器、2、可調非平衡量子隨機數發生器均屬於常規的隨機數發生器，以追求高速率為主要目標，而3、相位編碼自檢測量子隨機數發生器是研究內容中的高可靠性方向。上述六個方面的研究內容對應發表SCI論文20篇，申請發明專利2項。這些研究成果將為更高速率、更可靠地產生真隨機數提供新的思路和科學依據。
