基于 InGaAs 探测器到达时间不可预测且均匀的随机数发生器
量子物理
2021-07-19 v2 光学
摘要
在具有高性能和安全性准则的学习算法这一严苛技术世界中，量子随机数发生器正变得不可或缺。我们基于量子力学原理的实现使我们能够获得所需的随机性。我们利用通信波长的弱相干光源生成了高质量量子随机数。熵基于预定义时间间隔内量子态的到达时间。InGaAs 单光子探测器对光子的探测以及 5 ps 的高精度时间测量，使我们能为每次到达时间生成 16 个随机比特，这是迄今报道的最高值。我们给出了随机数生成方法的理论分析与实验验证。该方法消除了对任何随机数提取器的需求，从而利用量子物理原理生成随机数。输出数据速率平均为 2.4 Mbps。原始量子随机数在 ENT 和 NIST 平台上与 NIST 规定的 Blum-Blum-Shub 伪随机数发生器和基于 FPGA 的内部构建硬件随机数发生器进行了比较。
引用
@article{arxiv.2010.12898,
title = {Unpredictable and Uniform RNG based on time of arrival using InGaAs Detectors},
author = {Anindita Banerjee and Deepika Aggarwal and Ankush Sharma and Ganesh Yadav},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12898},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 4 figures, 3 Tables, RevTex