[發明專利]源無關量子隨機數的產生方法及裝置

有效

• 申請號: 201410449817.7
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104238996B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 馬雄峰;曹竹;袁驍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種源無關量子隨機數的產生方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收端接收源發射的光子信號，并將所述光子信號中包含的多光子信號轉化為等價的單光子信號；

對所述單光子信號進行X基矢或Z基矢調制，并對所述X基矢或Z基矢進行投影測量；

根據所述Z基矢的測量結果計算所述源的錯誤率，具體包括：判斷所述Z基矢的測量結果是否均為0，記錄測量結果，并根據記錄的測量結果計算錯誤率，所述錯誤率為測量結果為1的測量個數除以測量總個數；

根據所述X基矢的測量結果得到部分隨機的二進制串；

獲取所述部分隨機的二進制串的最小熵，并進行后處理以得到完全隨機的二進制串。

2.根據權利要求1所述的源無關量子隨機數的產生方法，其特征在于，所述源為不被信任的源。

3.根據權利要求1所述的源無關量子隨機數的產生方法，其特征在于，所述接收端包括兩個單光子探測器。

4.根據權利要求1所述的源無關量子隨機數的產生方法，其特征在于，在合法的測量事件中，所述Z基矢的測量個數為一個與測量總個數無關的常數，以使當輸出串足夠長時，Z基矢測量個數相對X基矢測量個數的比例趨于0。

5.一種源無關量子隨機數的產生裝置，其特征在于，包括：

用于發射光子信號的源；

接收端，所述接收端用于接收所述源發射的光子信號，并將所述光子信號中包含的多光子信號轉化為等價的單光子信號，并對所述單光子信號進行X基矢或Z基矢調制，并對所述X基矢或Z基矢進行投影測量；

處理器，所述處理器根據所述Z基矢的測量結果計算所述源的錯誤率，并根據X基矢的測量結果得到部分隨機的二進制串，并獲取所述部分隨機的二進制串的最小熵，并進行或處理以得到完全隨機的二進制串，其中，所述處理器用于判斷所述Z基矢的測量結果是否均為0，并記錄測量結果，并根據記錄的測量結果計算錯誤率，所述錯誤率為測量結果為1的測量個數除以測量總個數。

6.根據權利要求5所述的源無關量子隨機數的產生裝置，其特征在于，所述源為不被信任的源。

7.根據權利要求5所述的源無關量子隨機數的產生裝置，其特征在于，所述接收端包括：

偏振調制器，所述偏振調制器用于對所述單光子信號進行X基矢或Z基矢調制；

偏振分光計，所述偏振分光計用于對所述X基矢或Z基矢單光子信號進行投影；

兩個單光子探測器，所述兩個單光子探測器用于對所述X基矢或Z基矢進行投影測量。

8.根據權利要求5所述的源無關量子隨機數的產生裝置，其特征在于，在合法的測量事件中，所述Z基矢的測量個數為一個與測量總個數無關的常數，以使當輸出串足夠長時，Z基矢測量個數相對X基矢測量個數的比例趨于0。