論文の概要: 100 Gbps Integrated Quantum Random Number Generator Based on Vacuum Fluctuations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.04339v1
• Date: Fri, 9 Sep 2022 14:58:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-27 05:19:54.403602
• Title: 100 Gbps Integrated Quantum Random Number Generator Based on Vacuum Fluctuations
• Title（参考訳）: 真空変動に基づく100Gbps統合量子ランダム数生成器
• Authors: Cedric Bruynsteen, Tobias Gehring, Cosmo Lupo, Johan Bauwelinck, Xin Yin
• Abstract要約: 通信や暗号のアプリケーションは、信頼性が高く、高速で予測不能な乱数生成器を必要とする。 我々は、超高速な100Gbpsの生成速度を実験的に実証し、真空ベースの量子乱数生成の新記録を樹立した。 チップスケールプラットフォームのこの超高速でセキュアな乱数生成器は、次世代の通信および暗号アプリケーションに対する約束を持っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26999000177990923
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Emerging communication and cryptography applications call for reliable, fast, unpredictable random number generators. Quantum random number generation allows for the creation of truly unpredictable numbers thanks to the inherent randomness available in quantum mechanics. A popular approach is using the quantum vacuum state to generate random numbers. While convenient, this approach was generally limited in speed compared to other schemes. Here, through custom co-design of opto-electronic integrated circuits and side-information reduction by digital filtering, we experimentally demonstrated an ultrafast generation rate of 100 Gbps, setting a new record for vacuum-based quantum random number generation by one order of magnitude. Furthermore, our experimental demonstrations are well supported by an upgraded device-dependent framework that is secure against both classical and quantum side-information and that also properly considers the non-linearity in the digitization process. This ultrafast secure random number generator in the chip-scale platform holds promise for next generation communication and cryptography applications.
• Abstract（参考訳）: 新興通信や暗号アプリケーションは、信頼性が高く、高速で予測不能な乱数生成器を必要とする。 量子乱数生成は、量子力学で利用可能な固有のランダム性のおかげで、真に予測不可能な数を生成することができる。 一般的なアプローチは、量子真空状態を使って乱数を生成することである。 便利ではあるが、このアプローチは一般的に他のスキームと比較して速度に制限があった。 ここでは,オプトエレクトロニック集積回路のカスタム設計とディジタルフィルタリングによるサイド情報低減により,100Gbpsの超高速発生率を実験的に証明し,真空ベースの量子乱数生成の新記録を1桁の精度で設定した。 さらに,本実験は,古典情報と量子情報の両方に対して安全であり,デジタル化プロセスにおける非線形性を適切に考慮した改良されたデバイス依存フレームワークによって,十分に支持されている。 このチップスケールプラットフォームの超高速セキュアな乱数生成器は、次世代通信や暗号アプリケーションへの期待を抱いている。

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