論文の概要: Continuous-Variable Source-Independent Quantum Random Number Generator with a Single Phase-Insensitive Detector

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.14817v1
• Date: Fri, 22 Nov 2024 09:26:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-25 15:01:04.043104
• Title: Continuous-Variable Source-Independent Quantum Random Number Generator with a Single Phase-Insensitive Detector
• Title（参考訳）: 単相不感検出器を用いた連続可変音源独立量子乱数発生器
• Authors: Hongyi Zhou,
• Abstract要約: 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。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5439020425819
• License:
• Abstract: Quantum random number generators (QRNGs) harness quantum mechanical unpredictability to produce true randomness, which is crucial for cryptography and secure communications. Among various QRNGs, source-independent QRNGs (SI-QRNGs) relax the trust on the quantum source, allowing for flexible use of advanced detectors to achieve high randomness generation rates. Continuous-variable (CV) SI-QRNGs, in particular, hold promise for practical deployment due to their simplicity and randomness generation rates comparable to trusted-device QRNGs. In this work, we propose a novel CV-SI-QRNG scheme with a single phase-insensitive detector, and provide security proof based on semi-definite programming (SDP). We introduce a dimension reduction technique, which rigorously reduces an infinite-dimensional SDP problem to a finite-dimensional one, enabling efficient computation while maintaining valid randomness lower bound. We further validate our method through simulations. These results demonstrate the feasibility of our framework, paving the way for practical and simple SI-QRNG implementations.
• Abstract（参考訳）: 量子乱数生成器(QRNG)は、量子力学的予測不可能を利用して真のランダム性を生成する。 様々なQRNGの中で、ソース非依存のQRNG(SI-QRNGs)は量子ソースに対する信頼を緩和し、高度な検出器を柔軟に使用して高いランダムネスの発生率を達成する。 特に、連続可変(CV)SI-QRNGは、信頼性のあるデバイスQRNGに匹敵する単純さとランダムな生成率のために、実用的なデプロイメントを約束する。 本研究では,単一位相非感性検出器を用いた新しい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。 本稿では,無限次元のSDP問題を有限次元に厳密に還元し,有効ランダム性を低く保ちながら効率的な計算を可能にする次元縮小手法を提案する。 シミュレーションにより,本手法のさらなる検証を行う。 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。

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