您现在的位置: 首 页 >> 社科论文 >> 中国科大在国际上首次实现器件无关的量子随机数

中国科大在国际上首次实现器件无关的量子随机数

作者:民法论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-11-22

作者:丁佳资料来源:科学网发布日期:2018/9/20 9:1:04

Select Font Size:Small Medium

Large

China University of Science and Technology First implements Device Independent Quantum随机数

China University of Science and Technology Professor Pan Jianwei及其同事张强、范景云、马熊峰等人,与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、日本NTT基础科学实验室合作, 在开发高质量纠缠光源和高效单光子探测器器件的基础上,利用量子纠缠的内在随机性,在世界上首次成功实现了器件无关的量子随机数。 相关研究结果于9月20日凌晨在线发表在《自然》杂志上。这一突破性成果将被广泛应用于数值模拟、密码学等领域,并有望形成新的随机数国际标准。

独立于器件的量子随机数发生器的实现在实验中具有极高的技术挑战:整个随机数发生器需要以极高的效率产生、传输、调制和检测纠缠光子;同时,有必要在不同组件之间设置适当的空间距离,以满足类空分离的要求,从而确保任何窃听者都不能通过内部通信以最高的安全性伪造贝尔不等式(Bell Inequality)测试的结果。

经过三年多的努力,潘建伟和张强的研究团队已经开发出了高性能的纠缠光源。首先,优化了纠缠光子的收集、传输和调制效率,采用了中国科学院上海微系统公司开发的高效超导单光子探测器,实现了对高性能纠缠光源的高效检测。然后,通过设计快速调制和适当的空间分离设计,独立于器件的量子随机数发生器可以满足类空间分离的要求。最后,独立于器件的量子随机数发生器在世界上首次实现。

这项工作和接下来的工作将为密码学、数值模拟和各种需要随机输入的领域提供真正可靠的随机源。同时,由于可信随机源是真实条件下量子通信安全的关键环节,实验实现独立于设备的随机数进一步保证了真实条件下量子通信的安全性。

”在现有的量子通信系统中,如果使用由自己或受信任的制造商准备的量子随机数发生器,其安全性可以得到保证。但是,如果人们意外使用恶意第三方制造的设备,就会出现随机数泄漏。”潘建伟说,“我们的新结果确保即使使用不可信的第三方设备,也能生成真实的随机数,不会泄露,从而确保通信安全。”

潘建伟透露,未来,HKUST团队将构建一个高速、稳定的独立于设备的量子随机数发生器,通过提供基于量子纠缠内在随机性的高安全性随机数,努力形成新一代国际随机数标准。

随机数在科学研究和日常生活中有着重要的应用,如天气预报、新药设计、材料设计、工业设计、游戏、人工智能、通信安全、现代密码学等领域。然而,基于软件算法或经典热噪声的随机数在过去有其自身的缺陷。因此,许多国家已经开发了独立于器件的量子随机数发生器。

Doi:

最新论文
中科院微生物所在埃博拉病毒入侵研究中取得突破
中国科学报:“史上最严”能否震慑学术不端
中国科学报:“史上最严”能否震慑学术不端
教育部发布《高等学校信息公开办法》
《生物学快报》:“人之初,性本善”程度男女有别
中国科学报:“史上最严”能否震慑学术不端
《生物学快报》:“人之初,性本善”程度男女有别
太平洋海底发现稀土资源可采量为陆地千倍
“绿航星际180”吹响未来星际远航号角
教育部发布《高等学校信息公开办法》
“绿航星际180”吹响未来星际远航号角
“项目管理”课程考核方式改革的效果探究
热门论文
关于用于辅助推进系统的燃烧器的特性研究
探讨如何有效利用思维导图开展高中英语阅读教学
探讨如何有效利用思维导图开展高中英语阅读教学
俄罗斯“家长管理中心”对发展我国农村学前教育的启示
关于COA工艺处理高氨氮N废水N的研究
关于小型水利水电工程建设对生态环境的影响分析
俄罗斯“家长管理中心”对发展我国农村学前教育的启示
关于《联合国国际货物销售合同公约》中卖方的货物相符责任探究
从语言学的角度分析汉语语音对英语口语的影响
俄罗斯“家长管理中心”对发展我国农村学前教育的启示
从语言学的角度分析汉语语音对英语口语的影响
关于我国建筑工程企业合同管理法律思考
关于化工仪表的腐蚀及处理方法
热门标签
日期归档
2019年11月
2019年10月
2019年09月