論文の概要: A tunable quantum random number generator based on a fiber-optical Sagnac interferometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.04484v1
• Date: Mon, 9 May 2022 18:00:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-13 20:21:01.371747
• Title: A tunable quantum random number generator based on a fiber-optical Sagnac interferometer
• Title（参考訳）: 光ファイバサーニャック干渉計を用いた波長可変量子乱数発生器
• Authors: Joakim Argillander, Alvaro Alarc\'on, Guilherme B. Xavier
• Abstract要約: 量子乱数生成器(QRNG)は、個々の量子システムで実行される自然ランダムな測定結果に基づいている。 サニャック干渉計で実装した分岐パスフォトニックQRNGを調整可能な分割比で示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum random number generators (QRNG) are based on the naturally random measurement results performed on individual quantum systems. Here, we demonstrate a branching-path photonic QRNG implemented with a Sagnac interferometer with a tunable splitting ratio. The fine-tuning of the splitting ratio allows us to maximize the entropy of the generated sequence of random numbers and effectively compensate for tolerances in the components. By producing single-photons from attenuated telecom laser pulses, and employing commercially-available components we are able to generate a sequence of more than 2 gigabytes of random numbers with an average entropy of 7.99 bits/byte directly from the raw measured data. Furthermore, our sequence passes randomness tests from both the NIST and Dieharder statistical test suites, thus certifying its randomness. Our scheme shows an alternative design of QRNGs based on the dynamic adjustment of the uniformity of the produced random sequence, which is relevant for the construction of modern generators that rely on independent real-time testing of its performance.
• Abstract（参考訳）: 量子乱数生成器(QRNG)は、個々の量子システムで実行される自然ランダムな測定結果に基づいている。 そこで本研究では,サニャック干渉計を用いた分岐パスフォトニックQRNGの試作を行った。 分割比の微調整により、生成した乱数列のエントロピーを最大化し、成分の耐性を効果的に補償することができる。 減衰したテレコムレーザーパルスから単一光子を生成し、市販の部品を利用することで、生測データから直接平均エントロピー7.99ビット/バイトの2ギガバイト以上の乱数列を生成することができる。 さらに、NISTおよびDieharder統計テストスイートからのランダム性試験をパスし、ランダム性を検証する。 提案手法は,生成した乱数列の均一性の動的調整に基づくqrngsの代替設計を示し,その性能の独立な実時間テストに依存する現代的な生成器の構築に寄与する。

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