論文の概要: Multi-Gbps quantum randomness source based on direct detection and
vacuum states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.02354v1
- Date: Tue, 3 Oct 2023 18:30:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-05 18:01:57.651104
- Title: Multi-Gbps quantum randomness source based on direct detection and
vacuum states
- Title（参考訳）: 直接検出と真空状態に基づくマルチGbps量子ランダム性源
- Authors: Dino Solar Nikolic, Cosmo Lupo, Runjia Zhang, Tobias Rydberg, Ulrik L.
Andersen, Tobias Gehring
- Abstract要約: 真空の2次測定に基づく量子乱数生成器(QRNG)は、これまで高エントロピーの源を得るために平衡ホモダイン検出を用いてきた。
本稿では,真空揺らぎから乱れを抽出するレーザとフォトダイオードのみを用いた簡易な直接検出手法を提案する。
- 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: Quantum random number generators (QRNGs) based on quadrature measurements of
the vacuum have so far used balanced homodyne detection to obtain a source of
high entropy. Here we propose a simple direct detection measurement scheme
using only a laser and a photodiode that still extracts randomness from vacuum
fluctuations. We prove the security of the QRNG based on a reduced set of
assumptions in comparison to previous security proofs for quadrature detection
as our proof does not require the laser or electronic noise to be Gaussian.
Using a low-cost setup based on a vertical-cavity surface-emitting laser we
experimentally implement the QRNG scheme. We propose a system characterization
method, apply it to our implementation and demonstrate a real-time randomness
extraction rate of 3.41 Gbit per second. The unique combination of speed, low
cost, and rigorous security proof gives our QRNG design a large potential for a
wide-scale usage in a variety of applications ranging from quantum key
distribution to mobile applications and internet of things.
- Abstract（参考訳）: 真空の2次測定に基づく量子乱数生成器(QRNG)は、これまで高エントロピー源を得るために平衡ホモダイン検出を用いてきた。
本稿では,真空変動から乱れを抽出するレーザとフォトダイオードのみを用いた簡易な直接検出手法を提案する。
我々は,従来の2次検出のセキュリティ証明と比較して,レーザーや電子ノイズがガウス的である必要がないため,qrngのセキュリティを低減した仮定に基づいて証明する。
垂直キャビティ表面発光レーザに基づく低コストのセットアップを用いて,QRNG方式を実験的に実装した。
本稿では,システム評価手法を提案し,実装に適用し,リアルタイムなランダム性抽出速度を3.41Gbit/秒で示す。
スピード、低コスト、厳格なセキュリティ証明の独特な組み合わせによって、QRNG設計は、量子キーの配布からモバイルアプリケーション、モノのインターネットに至るまで、さまざまなアプリケーションで広範囲に使用される大きな可能性を秘めています。
関連論文リスト
- Continuous-Variable Source-Independent Quantum Random Number Generator with a Single Phase-Insensitive Detector [0.5439020425819]
量子乱数生成器(QRNG)は、真のランダム性を生成するために量子力学的不予測性を利用する。
単一位相非感受性検出器を用いたCV-SI-QRNG方式を提案し、半定値プログラミング(SDP)に基づくセキュリティ証明を提供する。
これらの結果は,本フレームワークの実現可能性を示し,実用的でシンプルなSI-QRNG実装への道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-22T09:26:53Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - High-dimensional quantum correlation measurements with an adaptively
gated hybrid single-photon camera [58.720142291102135]
本研究では,高空間分解能センサと高時間分解能検出器を組み合わせた適応ゲート型ハイブリッド高分解能カメラ(HIC)を提案する。
空間分解能は9メガピクセル近く、時間分解能はナノ秒に近いため、このシステムは以前は実現不可能だった量子光学実験の実現を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-25T16:59:27Z) - High-speed Source-Device-Independent Quantum Random Number Generator on a Chip [1.358811874806501]
量子乱数生成器(QRNG)は現在、真のランダム性を生み出すことができる唯一の技術である。
カスタム集積フォトニックチップを利用した高性能ソースデバイス独立QRNGを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-21T14:27:36Z) - QUICK$^3$ -- Design of a satellite-based quantum light source for
quantum communication and extended physical theory tests in space [73.86330563258117]
単一光子ソースは、衛星ベースの量子キー分散シナリオにおけるセキュアなデータレートを向上させることができる。
ペイロードは3U CubeSatに統合され、2024年に低軌道への打ち上げが予定されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-26T15:34:11Z) - Provably-secure quantum randomness expansion with uncharacterised
homodyne detection [12.166727618150196]
量子乱数生成器(QRNG)は、何らかの側情報を持っているエージェントであっても、確実にランダムな数を生成することができる。
このようなシステムは通常、使用される要素は正確に校正され、信頼できるセキュリティ分析のために有効に認定される必要がある。
測定装置の校正要求を完全に除去するQRNGプロトコルを提案,設計,実験的に提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-08T03:13:25Z) - Efficient room-temperature molecular single-photon sources for quantum
key distribution [51.56795970800138]
量子鍵分散(QKD)は、情報理論の安全な方法で複数のユーザ間で暗号鍵を分配することを可能にする。
室温で動作し、785nmで発光する分子ベースの単一光子源を利用した概念QKDシステムを紹介し,実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-25T11:52:10Z) - Multi-bit quantum random number generator from path-entangled single
photons [2.095553036791944]
量子系の測定結果は固有のランダム性を示し、基本的に非決定論的である。
経路交絡単一光子を用いた多ビット乱数生成手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-22T14:37:17Z) - Certified quantum random number generator based on single-photon
entanglement [0.0]
運動量偏光の絡み合った単一光子状態に基づく新しい量子乱数生成器を示す。
フォトニック量子乱数生成器の半デバイス非依存モデルを開発した。
提案手法は, 簡単な光学的実装と高精度なモデリングを組み合わせることで, 絡み合いに基づく高セキュリティな量子乱数生成器を提供することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-09T16:01:25Z) - Single photon randomness originating from the symmetry of dipole
emission and the unpredictability of spontaneous emission [55.41644538483948]
量子乱数生成は、量子暗号と基本量子光学の鍵となる要素である。
自然発生過程に基づく量子乱数生成を実験的に実証する。
このスキームはコヒーレントな単一光子によってランダム数生成に拡張することができ、室温での固体ベースの量子通信にも応用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-18T14:07:20Z) - 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。