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    【中国科学报】科学家实现设备无关量子随机性扩展实验

    2021-04-16 中国科学报 桂运安
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    语音播报

      中国科学技术大学潘建伟院士及同事张强、南方科技大学研究员范靖云等,分别与英国约克大学教授Roger Colbeck、清华大学教授马雄峰合作,采用不同理论方法,在国际上首次实现设备无关的量子随机性扩展,为设备无关量子随机数的实用化奠定坚实基础世界杯正规买球app排行-国外正规买球app。相关研究成果近日分别发表于《自然-物理学》和《物理评论快报》世界杯正规买球app排行-国外正规买球app。

      随机性在人类生产活动中无处不在,在信息安全、数值模拟世界杯正规买球app排行-国外正规买球app、抽样检测和公益彩票等领域中有着重要应用?;诹孔游锢砟谫魈匦圆牧孔铀婊澜绫媛蚯騛pp排行-国外正规买球app,被认为是区别于经典随机数的一种真正不可预测的随机性资源。设备无关的量子随机数安全性仅与系统的输入、输出相关,并不依赖于物理设备的质量和可信度。即使在极端条件下,设备本身不可信或受到第三方控制,乃至窃听者拥有强大的量子计算机,该方案产生的随机比特仍具有目前最高等级的安全性。

      潘建伟团队和合作者于2018年首次实验实现设备无关的量子随机数产生世界杯正规买球app排行-国外正规买球app。但在此实验方案中,随机数产生过程中消耗的随机性远远大于产出,随机数产生的不可持续性阻碍了其在实际应用中的推广。针对这一问题世界杯正规买球app排行-国外正规买球app,潘建伟团队和合作者设计并实现了设备无关的量子随机性扩展世界杯正规买球app排行-国外正规买球app。他们与Roger Colbeck合作,在基于熵累积理论的实验中,约在19.2小时内实现2.57×108比特的随机性净增加。英国学者Paul Skrzypczyk认为,该工作“毫无疑问提供了最高质量的随机数世界杯正规买球app排行-国外正规买球app,是量子技术快速发展的一个里程碑”。

      同时,他们与马雄峰团队合作,在基于量子概率估计方法的实验中,约在13.1小时内实现1.08×108比特的随机性净增加∈澜绫媛蚯騛pp排行-国外正规买球app世界杯正规买球app排行-国外正规买球app!段锢砥缆劭毂ā飞蟾迦巳衔?,这是一项“量子随机数产生、随机扩展领域中的开创性工作”世界杯正规买球app排行-国外正规买球app。

      相关论文信息:

      https://doi.org/10.1038/s41567-020-01147-2

      https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.050503

     ?。ㄔ赜凇吨泄蒲Пā?2021-04-16 第1版 要闻)
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