测量端器件无关的量子随机数发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种测量端器件无关的量子随机数发生器，包括：可信的随机源与不可信的测量端两个部分；所述可信的随机源随机地工作在随机数产生模式和安全性校验模式下；在随机数产生模式时，所述可信的随机源发送固定的量子态给所述不可信的测量端，并由所述不可信的测量端进行测量；在安全性校验模式，所述可信的随机源随机地发送不同的量子态给所述不可信的测量端，根据不可信的测量端输出的测量结果，进行实时安全性校验，同时根据测量结果估算出原始随机数据的最小熵，从而产出与测量端器件无关的量子随机数。采用本发明专利技术公开的方案，可以有效解决由测量器件的不可信和不完美性所带来的安全隐患。

Measurement device independent quantum random number generator

The invention discloses a quantum random number generator, a measuring device independent includes measurement and not credible random source credible end of two parts; the trusted random source random work mode and the safety check mode in random number generator mode; in a random number, the trusted the random source sends a fixed quantum state to the unreliable measurement end, and measured by the untrusted end measurement; in security check mode, the quantum state of sending the trusted random source randomly different to the unreliable measurement end, according to the measurement results of measuring end output reliable, real-time security check at the same time, according to the measurement results to estimate the minimum entropy of original random data, quantum random number to the output and measurement terminal device independent. By adopting the scheme disclosed by the invention, the potential safety hazard caused by the unreliable and imperfect of the measuring device can be effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
测量端器件无关的量子随机数发生器
本专利技术涉及量子随机数产生技术，尤其涉及一种测量端器件无关的量子随机数发生器。
技术介绍
随机数是一种广泛使用的基础资源，在量子通信、密码学、博彩业、蒙特卡洛模拟、数值计算、随机抽样、神经网络计算、传统信息安全等众多领域都有着广泛而重要的应用。量子随机数发生器的随机性源于量子物理基本原理，相比于传统的伪随机数发生器和噪声源随机数发生器，其随机性来源更加清晰，采用最小熵理论可严格证明其随机性，并且可以产生具有不可预测性、不可重现性和无偏性等一系列基本特征的真随机数。量子随机数发生器通常由两部分构成：量子随机源、测量端。实用化的量子随机数发生器，随机源与测量端都认为是可信的，通过对其进行精确建模，从而估算出原始数据的最小熵，据此进行随机性提取并得到最终的量子随机数。然而在现实条件下，所用器件都是不完美的，其对最小熵的影响在模型中很难量化，使得准确地估算最小熵变得非常困难，同时，器件的不完美特性很容易被黑客利用，从而带来安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量端器件无关的量子随机数发生器，可以彻底解决量子随机数发生器中测量端器件不可信、不完美本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量端器件无关的量子随机数发生器，其特征在于，包括：可信的随机源与不可信的测量端两个部分；所述可信的随机源随机地工作在随机数产生模式和安全性校验模式下；在随机数产生模式时，所述可信的随机源发送固定的量子态给所述不可信的测量端，并由所述不可信的测量端进行测量；在安全性校验模式，所述可信的随机源随机地发送不同的量子态给所述不可信的测量端，根据不可信的测量端输出的测量结果，进行实时安全性校验，同时根据测量结果估算出原始随机数据的最小熵，从而产出与测量端器件无关的量子随机数。

【技术特征摘要】
1.一种测量端器件无关的量子随机数发生器，其特征在于，包括：可信的随机源与不可信的测量端两个部分；所述可信的随机源随机地工作在随机数产生模式和安全性校验模式下；在随机数产生模式时，所述可信的随机源发送固定的量子态给所述不可信的测量端，并由所述不可信的测量端进行测量；在安全性校验模式，所述可信的随机源随机地发送不同的量子态给所述不可信的测量端，根据不可信的测量端输出的测量结果，进行实时安全性校验，同时根据测量结果估算出原始随机数据的最小熵，从而产出与测量端器件无关的量子随机数。2.根据权利要求1所述的一种测量端器件无关的量子随机数发生器，其特征在于，所述可信的随机源包括：脉冲激光光源(11)、不等臂干涉仪(12)、强度调制器(13)、相位调制器(14)与可调衰减器(15)；其中：所述脉冲激光光源(11)产生相位随机的弱相干激光脉冲输出至所述不等臂干涉仪(12)；所述不等臂干涉仪(12)将弱相干激光脉冲分成前后两个激光脉冲输出；输出的前后两个激光脉冲依次经过所述强度调制器(13)与所述相位调制器(14)进行强度调制和相位调制后，再经过所述可调衰减器(15)衰减至单光子水平，从而实现时间-相位编码下的量子态的制备。3.根据权利要求1或2所述的一种测量端器件无关的量子随机数发生器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，聂友奇，潘建伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34