論文の概要: A Comprehensive Review of Quantum Random Number Generators: Concepts,
Classification and the Origin of Randomness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.00261v2
- Date: Thu, 13 Oct 2022 10:59:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-23 12:26:26.842077
- Title: A Comprehensive Review of Quantum Random Number Generators: Concepts,
Classification and the Origin of Randomness
- Title（参考訳）: 量子ランダムナンバージェネレータの総合的レビュー:ランダムネスの概念・分類・起源
- Authors: Vaisakh Mannalath, Sandeep Mishra and Anirban Pathak
- Abstract要約: 量子力学の本質的な確率論的性質は、多数の量子乱数生成器(QRNG)の構築を可能にした。
この記事では、古典的な世界で達成できない様々な機能に焦点をあてた、既存のQRNGのレビューを提供する。
また、ランダム性の起源、適用性、その他の面についても論じている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4588028371034407
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Random numbers are central to cryptography and various other tasks. The
intrinsic probabilistic nature of quantum mechanics has allowed us to construct
a large number of quantum random number generators (QRNGs) that are distinct
from the traditional true number generators. This article provides a review of
the existing QRNGs with a focus on their various possible features (e.g.,
device independence, semi-device independence) that are not achievable in the
classical world. It also discusses the origin, applicability, and other facets
of randomness. Specifically, the origin of randomness is explored from the
perspective of a set of hierarchical axioms for quantum mechanics, implying
that succeeding axioms can be regarded as a superstructure constructed on top
of a structure built by the preceding axioms. The axioms considered are: (Q1)
incompatibility and uncertainty; (Q2) contextuality; (Q3) entanglement; (Q4)
nonlocality and (Q5) indistinguishability of identical particles. Relevant toy
generalized probability theories (GPTs) are introduced, and it is shown that
the origin of random numbers in different types of QRNGs known today are
associated with different layers of nonclassical theories and all of them do
not require all the features of quantum mechanics. Further, classification of
the available QRNGs has been done and the technological challenges associated
with each class are critically analyzed. Commercially available QRNGs are also
compared.
- Abstract（参考訳）: ランダム数は暗号やその他の様々なタスクの中心である。
量子力学の本質的な確率論的性質により、従来の真の数生成器とは異なる多数の量子乱数生成器(qrng)を構築することができた。
この記事では、古典的な世界で実現できないさまざまな機能(デバイス独立性、半デバイス独立性など)に焦点を当てて、既存のqrngのレビューを提供する。
また、ランダム性の起源、適用性、その他の面についても論じている。
具体的には、無作為性の起源は、量子力学の階層的公理の集合の観点から検討され、従前の公理によって構築された構造の上に構築された超構造と見なすことができることを示唆する。
Q1)不適合性と不確実性、(Q2)文脈性、(Q3)絡み合い、(Q4)非局所性、(Q5)同一粒子の区別不可能である。
関連玩具一般化確率論(GPT)を導入し、今日知られているQRNGの異なる種類の乱数の起源は、非古典理論の異なる層に関連付けられており、それらすべてが量子力学の全ての特徴を必要としないことを示した。
さらに、利用可能なQRNGの分類が行われ、各クラスに関連する技術的課題が批判的に分析されている。
市販のQRNGも比較されている。
関連論文リスト
- Indistinguishability between quantum randomness and pseudo-randomness
under efficiently calculable randomness measures [6.201566048090889]
量子ランダム数(すなわち、量子力学的に生成されるランダム数)と擬ランダム数(すなわち、アルゴリズム的に生成されるランダム数)の区別可能性に関するノーゴー定理を示す。
この定理は、量子乱数は古典的に効率的にシミュレート可能であり、その区別に使用されるランダムネス測度が効率的に計算可能であれば、これらの2種類の乱数を区別することはできないと述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-20T07:50:30Z) - Pseudorandom Strings from Pseudorandom Quantum States [6.79244006793321]
量子世界と古典世界における擬似ランダム性の概念の関連について研究する。
量子擬似乱数発生器(QPRGs)と呼ばれる擬似乱数発生器の自然変種は対数出力長PSRGsの存在に基づいていることを示す。
また、擬似乱数関数のような状態生成器と擬似乱数関数の関係についても検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-09T01:16:58Z) - Pseudo Quantum Random Number Generator with Quantum Permutation Pad [1.2233362977312945]
本稿では,量子置換パッド (QPP) と呼ばれる量子アルゴリズムを用いた擬似量子乱数生成器を提案する。
QPPパッド648ビットのパーミュレーションを用いて、pQRNGは擬似乱数生成のために107,776ビットのエントロピーを保持する。
他のPRNGの決定論的PRNGまたはエントロピーブースターとして使用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T14:42:23Z) - Non-Abelian braiding of graph vertices in a superconducting processor [144.97755321680464]
粒子の不識別性は量子力学の基本的な原理である。
非アベリア・エノンのブレイディングは、退化波動関数の空間において回転を引き起こす。
我々は,エノンの融合規則を実験的に検証し,それらの統計値を実現するためにそれらを編み取る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-19T02:28:44Z) - Theory of Quantum Generative Learning Models with Maximum Mean
Discrepancy [67.02951777522547]
量子回路ボルンマシン(QCBM)と量子生成逆ネットワーク(QGAN)の学習可能性について検討する。
まず、QCBMの一般化能力を解析し、量子デバイスがターゲット分布に直接アクセスできる際の優位性を同定する。
次に、QGANの一般化誤差境界が、採用されるAnsatz、クォーディットの数、入力状態に依存することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-10T08:05:59Z) - Why we should interpret density matrices as moment matrices: the case of
(in)distinguishable particles and the emergence of classical reality [69.62715388742298]
一般確率論として量子論(QT)の定式化を導入するが、準観測作用素(QEOs)で表される。
区別不可能な粒子と識別不能な粒子の両方に対するQTをこの方法で定式化できることを示します。
古典的なダイスに対する有限交換可能な確率は、QTと同じくらい奇数であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-08T14:47:39Z) - Depth-efficient proofs of quantumness [77.34726150561087]
量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。
本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-05T17:45:41Z) - The principle of majorization: application to random quantum circuits [68.8204255655161]
i) 普遍的、ii) 古典的シミュラブル、iii) 普遍的、古典的シミュラブルの3つのクラスが考慮された。
回路のすべての族が平均的に正規化の原理を満たすことを検証した。
明らかな違いは、状態に関連したローレンツ曲線のゆらぎに現れる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-19T16:07:09Z) - Searching for evidence of algorithmic randomness and incomputability in
the output of quantum random number generators [0.0]
理想的量子乱数生成器(QRNG)はアルゴリズム的にランダムで計算不能なシーケンスを生成することができる。
2種類のQRNGから出力されたアルゴリズム的ランダム性と計算不能性の検索結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-04T21:17:34Z) - A New Quantum Random Number Generator Certified by Value Indefiniteness [0.0]
そこで本研究では,確率1/4,1/2,1/4$の定値不定値観測値に基づく新しいQRNGを提案し,生成した全ての配列が最大で予測不能な3-bi免疫(二重免疫の強い形態)であることを証明した。
QRNGによって生成される3次量子乱数桁は、上記の全ての特性を保存するアルファベット型を用いて、アルゴリズム的に量子乱数ビットに変換される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-23T06:13:23Z) - Quantum Random Number Generation using a Solid-State Single-Photon
Source [89.24951036534168]
量子乱数生成(QRNG)は、量子力学現象の固有乱数性を利用する。
六方晶窒化ホウ素の量子エミッタによるQRNGの実証を行った。
本研究は,オンチップ決定性乱数生成器の製作への新たな道を開くものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-28T22:47:43Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。