論文の概要: Optimization of experimental quantum randomness expansion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04934v1
- Date: Thu, 07 Nov 2024 18:12:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-08 19:38:15.386623
- Title: Optimization of experimental quantum randomness expansion
- Title（参考訳）: 実験量子ランダム性展開の最適化
- Authors: Amelie Piveteau, Alban Seguinard, Piotr Mironowicz, Mohamed Bourennane,
- Abstract要約: 本稿ではベルの不等式違反に基づくQRNG(Quantum Random Number Generator)の設計と性能最適化について包括的に分析する。
我々は、ランダムネス消費とネットランダムネス生成のトレードオフをバランスさせるために、$gamma$と$p_Omega$の最適範囲を同定する。
以上の結果から,QRNG実装の大幅な発展と,ランダム性向上率の向上が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Quantum technologies provide many applications for information processing tasks that are impossible to realize within classical physics. These capabilities include such fundamental resources as generating secure, i.e. private and unpredictable random values. Yet, the problem of quantifying the amount of generated randomness is still not fully solved. This work presents a comprehensive analysis of the design and performance optimization of a Quantum Random Number Generator (QRNG) based on Bell inequality violations. We investigate key protocol parameters, including the smoothing parameter ($\epsilon_{\text{s}}$), test round probability ($\gamma$), and switching delays, and their effects on the generation rate and quality of randomness. We identify optimal ranges for $\gamma$ and $p_\Omega$ (the protocol's non-aborting probability) to balance the trade-off between randomness consumption and net randomness generation. Additionally, we explore the impact of switching delays on the system's performance, providing strategies to mitigate these effects. Our results indicate substantial developments in QRNG implementations and offer higher randomness expansion rates. The work provides practical guidelines for the efficient and secure design of QRNG systems and other cryptographic protocols.
- Abstract（参考訳）: 量子技術は、古典物理学において実現不可能な情報処理タスクに多くの応用を提供する。
これらの機能には、セキュア、すなわちプライベートおよび予測不能なランダム値を生成するような基本的なリソースが含まれる。
しかし、生成したランダムネスの量を定量化する問題は、まだ完全には解決されていない。
本稿ではベルの不等式違反に基づくQRNG(Quantum Random Number Generator)の設計と性能最適化について包括的に分析する。
本研究では,スムーシングパラメータ($\epsilon_{\text{s}}$),テストラウンド確率($\gamma$),遅延の切替,および乱数生成率と品質への影響など,主要なプロトコルパラメータについて検討する。
我々は、ランダムネス消費とネットランダムネス生成のトレードオフをバランスさせるために、$\gamma$と$p_\Omega$(プロトコルの非吸収確率)の最適範囲を同定する。
さらに,遅延の切り換えがシステムの性能に与える影響についても検討し,その効果を緩和するための戦略を提供する。
以上の結果から,QRNG実装の大幅な発展と,ランダム性向上率の向上が示唆された。
この研究はQRNGシステムやその他の暗号プロトコルの効率的かつセキュアな設計のための実用的なガイドラインを提供する。
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