中國科大在源無關量子隨機數(shù)研究方面取得新進展
中國科學技術大學郭光燦院士團隊在源無關量子隨機數(shù)研究領域取得新進展。該團隊的王雙、韓正甫等人針對源無關量子隨機數(shù)系統(tǒng)中測量設備的實際特性展開研究，提出了測量端由于探測器后脈沖、探測效率不匹配、探測器對光源分布敏感等特性所帶來的安全性問題，并給出了相應的解決方案。該成果發(fā)表在12月10日的國際知名學術期刊《npj Quantum Information》上。 pg4pfi^__V
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源無關(source-independent)量子隨機數(shù)協(xié)議是2016年提出的一種新型量子隨機數(shù)協(xié)議。該協(xié)議通過監(jiān)測用于生成隨機數(shù)的相互無偏基的誤碼，可以在光源不可信的情況下，產生安全的私密隨機數(shù)。該協(xié)議可以同時兼顧隨機數(shù)發(fā)生器的安全性與高速率的需求，并可以容忍非常高的設備損耗。然而該協(xié)議仍然存在一些關鍵安全性問題，例如沒有考慮探測器后脈沖效應、多探測器的探測效率不匹配、探測器對光源分布敏感等特性所帶來的安全性隱患，這些問題嚴重限制了協(xié)議的實際應用。 g?v(>#i
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為了有效解決上述問題，王雙、韓正甫等人首先給出了包含以上參數(shù)的探測器模型，并進一步評估了這些問題對現(xiàn)實安全性的影響。針對探測器后脈沖效應，該團隊給出了竊聽者能夠獲得隨機數(shù)信息的最小熵下界；針對探測效率不匹配和探測器對光源分布敏感問題，該團隊提出了一種光源分布監(jiān)測方法，并在充分考慮有限碼長效應的條件下給出了基于組合安全性的碼率公式。該成果量化分析了測量設備不完美性對源無關量子隨機數(shù)系統(tǒng)的安全性影響，為實現(xiàn)超快實用化的源無關量子隨機數(shù)發(fā)生器提供了解決方案。 O1\Hx 8 ^
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