論文の概要: FPGA-based Toeplitz Strong Extractor for Quantum Random Number Generators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02868v1
• Date: Sat, 03 May 2025 18:25:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-07 18:50:11.051346
• Title: FPGA-based Toeplitz Strong Extractor for Quantum Random Number Generators
• Title（参考訳）: FPGAを用いた量子乱数発生器用ストロングエクストラクタ
• Authors: Shubham Chouhan, Anurag K. S. V., G. Raghavan, Kanaka Raju P,
• Abstract要約: 本研究は,FPGA上でのToeplitz Strong Extractorの最先端実装について述べる。 FPGA上でのポストプロセッシングの詳細な実装フローと、異なるランダム性抽出比で得られる実行速度とが提供される。 出力はNIST STS 2.1.2統計ランダムネステストスイートを用いて検証される。
• 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) serve as high-entropy sources for Quantum Key Distribution (QKD) systems. However, the raw data from these quantum sources require post-processing to achieve a nearly uniform distribution. This work presents a state-of-the-art implementation of the Toeplitz Strong Extractor on an FPGA, achieving a benchmark extraction speed of 26.57 Gbps. A detailed implementation flow of the post-processing on the FPGA is provided, along with the execution speeds obtained for different randomness extraction ratios. Raw data from an in-house phase noise-based QRNG is processed on the FPGA using this implementation, and the output is validated using the NIST STS 2.1.2 statistical randomness test suite.
• Abstract（参考訳）: QRNG(Quantum Random Number Generators)は、QKD(Quantum Key Distribution)システムのための高エントロピーソースである。 しかし、これらの量子源からの生データは、ほぼ均一な分布を達成するために後処理を必要とする。 この研究は、FPGA上のToeplitz Strong Extractorの最先端実装を示し、ベンチマーク抽出速度は26.57Gbpsである。 FPGA上でのポストプロセッシングの詳細な実装フローと、異なるランダム性抽出比で得られる実行速度とが提供される。 この実装を用いて、FPGA上で内部位相ノイズベースQRNGの生データを処理し、NIST STS 2.1.2統計ランダムネステストスイートを用いて出力を検証する。

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