源于量子内禀随机性的量子随机数发生器(quantum random number generator,QRNG)提供了安全性信息论可证的真随机数.本文提出一种融合实时相空间监测与熵评估的二重并行连续变量QRNG方案,通过动态阈值监测机制与自适应后处理矩阵规模调...源于量子内禀随机性的量子随机数发生器(quantum random number generator,QRNG)提供了安全性信息论可证的真随机数.本文提出一种融合实时相空间监测与熵评估的二重并行连续变量QRNG方案,通过动态阈值监测机制与自适应后处理矩阵规模调整技术,同步提升QRNG安全性与生成效率,该方案创新性地将熵源状态追踪与随机数提取优化相结合.实验上构建基于外差探测的真空态双边带模并行提取系统,为高精度、高速全息重构量子态和四路并行提取量子随机数提供了充足的原始数据;高动态范围、高分辨率、矩阵规模实时可调的硬件基Toeplitz-hash后处理协调了熵源状态追踪与随机数提取优化.在保持17 Gbit/s以上高产率的同时可有效抵御边信道攻击,通过了NIST SP 800-22,Diehard及Test U01标准测试.本工作为解决QRNG实时熵源可信评估难题提供了技术路径,且该方案集成度高、扩展性好,为量子随机数发生器走向应用提供了一种切实可行的方案.展开更多
文摘源于量子内禀随机性的量子随机数发生器(quantum random number generator,QRNG)提供了安全性信息论可证的真随机数.本文提出一种融合实时相空间监测与熵评估的二重并行连续变量QRNG方案,通过动态阈值监测机制与自适应后处理矩阵规模调整技术,同步提升QRNG安全性与生成效率,该方案创新性地将熵源状态追踪与随机数提取优化相结合.实验上构建基于外差探测的真空态双边带模并行提取系统,为高精度、高速全息重构量子态和四路并行提取量子随机数提供了充足的原始数据;高动态范围、高分辨率、矩阵规模实时可调的硬件基Toeplitz-hash后处理协调了熵源状态追踪与随机数提取优化.在保持17 Gbit/s以上高产率的同时可有效抵御边信道攻击,通过了NIST SP 800-22,Diehard及Test U01标准测试.本工作为解决QRNG实时熵源可信评估难题提供了技术路径,且该方案集成度高、扩展性好,为量子随机数发生器走向应用提供了一种切实可行的方案.
