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随机置换排序系统(RPSS)的统计量子力学:一种自稳定真均匀随机数生成器

量子物理 2026-02-10 v2 密码学与安全

摘要

我们提出了随机置换排序系统(RPSS),这是一种基于统计量子力学的真均匀随机性生成新框架。RPSS 建立在一对共轭可观测量(置换计数和已用排序时间)之上,其重尾原始分布通过模归约同步收敛至均匀性。这种数学上证明的收敛性确立了 RPSS 作为真均匀随机数生成器(TURNG)的地位。一种实际实现 QPP-RNG 展示了由微架构噪声、内存延迟和调度动态引起的内在系统抖动如何与组合复杂性相互作用,从而产生紧凑、自稳定的熵源。在 NIST SP 800-90B 框架下的实证验证证实了快速的熵收敛和统计上均匀的输出。因此,RPSS 定义了一类新的量子启发熵引擎,其随机性同时从不可预测的系统抖动中收集并由组合过程放大,为传统熵源提供了一种稳健的、独立于平台的替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.10174,
  title  = {Statistical Quantum Mechanics of the Random Permutation Sorting System (RPSS): A Self-Stabilizing True Uniform RNG},
  author = {Randy Kuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10174},
  year   = {2026}
}