論文の概要: Practical Semi-Device Independent Randomness Generation Based on Quantum
State's Indistinguishability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.11137v2
- Date: Tue, 4 May 2021 08:17:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-02 20:22:18.179672
- Title: Practical Semi-Device Independent Randomness Generation Based on Quantum
State's Indistinguishability
- Title（参考訳）: 量子状態の不明瞭性に基づく半デバイス独立ランダムネス生成
- Authors: Hamid Tebyanian, Mujtaba Zahidy, Marco Avesani, Andrea Stanco, Paolo
Villoresi, and Giuseppe Vallone
- Abstract要約: 本稿では,準備・測定方式に基づく半DI QRNG実験の原理的タイムビン符号化手法を提案する。
エネルギー結合と入出力相関から条件最小エントロピーを低くし、証明可能な真のランダム性の量を決定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Semi-device independent (Semi-DI) quantum random number generators (QRNG)
gained attention for security applications, offering an excellent trade-off
between security and generation rate. This paper presents a proof-of-principle
time-bin encoding semi-DI QRNG experiments based on a prepare-and-measure
scheme. The protocol requires two simple assumptions and a measurable
condition: an upper-bound on the prepared pulses' energy. We lower-bound the
conditional min-entropy from the energy-bound and the input-output correlation,
determining the amount of genuine randomness that can be certified. Moreover,
we present a generalized optimization problem for bounding the min-entropy in
the case of multiple-input and outcomes in the form of a semidefinite program
(SDP). The protocol is tested with a simple experimental setup, capable of
realizing two configurations for the ternary time-bin encoding scheme. The
experimental setup is easy-to-implement and comprises commercially available
off-the-shelf (COTS) components at the telecom wavelength, granting a secure
and certifiable entropy source. The combination of ease-of-implementation,
scalability, high-security level, and output-entropy make our system a
promising candidate for commercial QRNGs.
- Abstract（参考訳）: 半デバイス独立(Semi-DI)量子乱数生成器(QRNG)はセキュリティアプリケーションに注目され、セキュリティと生成速度の間に優れたトレードオフをもたらした。
本稿では, 準備・測定方式に基づく半DI QRNG 実験を実証する。
このプロトコルは2つの単純な仮定と測定可能な条件、すなわち準備されたパルスのエネルギーの上界を必要とする。
条件付きミンエントロピーをエネルギーバウンドと入出力相関から低く設定し、認定可能な真のランダム性量を決定する。
さらに,複数入力の場合の最小エントロピーの有界化と半定値プログラム(SDP)の形式による結果の一般化した最適化問題を提案する。
このプロトコルは3次時間ビン符号化方式の2つの構成を実現するための単純な実験的な設定でテストされる。
実験装置は実装が容易で、市販のオフザシェルフ(COTS)コンポーネントをテレコム波長で使用でき、セキュアで認証可能なエントロピー源を提供する。
実装の容易さ、スケーラビリティ、高セキュリティレベル、出力エントロピーの組み合わせにより、当社のシステムはQRNGの有望な候補となる。
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