[發明專利]一種量子隨機數的應用管理系統及方法

在審

• 申請號: 202011227109.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112200322A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 張軍;聶友奇;張強;潘建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00;G06F7/58
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本發明提供一種量子隨機數的應用管理系統及方法，包括：二進制量子隨機數序列(1)，由至少一個量子隨機數發生器(11)構成，并各自與服務器(2)相連；服務器(2)，用于根據量子隨機數發生器狀態的實時監控以及應用的實際需求，動態的選擇讀取至少一個量子隨機數發生器產生的二進制隨機數序列；將二進制量子隨機數序列轉換成滿足應用程序要求的隨機數據；將隨機數據和量子隨機數發生器的狀態提供給應用程序使用。本發明提供的應用方法能夠有效關閉量子隨機數發生器系統與實際使用場景之間的鴻溝，促進量子隨機數的應用推廣及相關使用場景的技術發展。

技術領域

本發明涉及量子信息技術領域，具體涉及一種量子隨機數的應用管理系統及方法。

背景技術

隨機數是一種重要的基礎資源，在科學技術以及日常生活中的眾多領域都扮演著舉足輕重的角色。在量子信息研究的推動下出現的量子隨機數發生器，通過測量量子物理系統中內秉的隨機特性產生真隨機數，具備不可預測性，不可重復性和無偏性，其隨機性是由量子力學基本原理所保證的，相比于其它隨機數產生技術來說更具優勢，近年來得到了快速的發展。通常的量子隨機數發生器輸出的隨機數均為二進制序列，而在很多應用場景中需要的是十進制的隨機數，量子隨機數發生器系統與實際使用場景之間存在鴻溝。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對上述問題，本發明提供了一種量子隨機數的應用管理系統及方法，用于至少部分解決傳統量子隨機數發生器系統難以運用到實際使用場景中等技術問題。

(二)技術方案

本發明一方面提供了一種量子隨機數的應用管理系統，包括：二進制量子隨機數序列1，由至少一個量子隨機數發生器11構成，并各自與服務器2相連；服務器2，用于根據量子隨機數發生器狀態的實時監控以及應用的實際需求，動態的選擇讀取至少一個量子隨機數發生器產生的二進制隨機數序列；將二進制量子隨機數序列轉換成滿足應用程序要求的隨機數據；將隨機數據和量子隨機數發生器的狀態提供給應用程序使用。

進一步地，服務器2具體包括：狀態監控SDK21，用于實時讀取量子隨機數發生器11的監控數據，提供給監控服務22。

進一步地，監控服務22用于通過應用程序接口專用SDK24將監控數據提供給應用程序使用。

進一步地，服務器2具體包括：量子隨機數發生器專用SDK23，用于從連接的至少一個量子隨機數發生器中進行二進制量子隨機數序列的讀取，并將二進制量子隨機數序列通過特定算法轉換成滿足應用程序要求的隨機數據。

進一步地，特定算法為二進制轉其他進制算法，包括可重復算法、不可重復算法。

進一步地，服務器2具體包括：應用程序接口專用SDK24，用于獲取應用程序的需求提供給監控服務22和量子隨機數發生器專用SDK23，并將監控數據和隨機數據提供給應用程序使用。

進一步地，量子隨機數發生器11與服務器2通過數字接口相連，數字接口包括USB、網口。

進一步地，隨機數據包括八進制、十進制、十六進制量子隨機數據。

本發明另一方面提供了一種如前述量子隨機數的應用管理系統的量子隨機數的應用方法，包括：S1，根據量子隨機數發生器狀態的實時監控以及應用的實際需求，動態的選擇讀取至少一個量子隨機數發生器產生的二進制隨機數序列；S2，將二進制量子隨機數序列轉換成滿足應用程序要求的隨機數據；S3，將隨機數據和量子隨機數發生器的狀態提供給應用程序使用。

進一步地，隨機數據包括八進制、十進制、十六進制量子隨機數據。

(三)有益效果