論文の概要: Quantum Random Number Generator (QRNG): Theoretical and Experimental Investigations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.02441v1
• Date: Tue, 03 Jun 2025 04:55:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-04 21:47:35.282057
• Title: Quantum Random Number Generator (QRNG): Theoretical and Experimental Investigations
• Title（参考訳）: 量子ランダム数生成器(QRNG):理論的および実験的研究
• Authors: Zeshan Haider, Muhammad Haroon Saeed, Muhammad Ehsan-ul-Haq Zaheer, Zeeshan Ahmed Alvi, Muhammad Ilyas, Tahira Nasreen, Muhammad Imran, Rameez Ul Islam, Manzoor Ikram,
• Abstract要約: 量子乱数生成器(QRNG)は、真にランダムな数を生成するための有望なソリューションとして登場した。 本稿では,様々な戦略のメリットとデメリットを強調したQRNGの概要を紹介する。 ホモダイン検出技術を用いてQRNGの構築と特徴付けのための詳細な実験を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2202064228378084
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Random Number Generators (QRNGs) emerged as a promising solution for generating truly random numbers. In the present article, we give an overview of QRNGs highlighting the merits and demerits of various strategies briefly. Then opting for the best-case scenario, we present the in-depth experimental explorations for building and characterizing QRNG using the homodyne detection technique to measure the quadrature amplitude of quantum vacuum fluctuations. Since entropy assessment plays a fundamental role in authenticating the true randomness, a comprehensive description of entropy and how it evaluates the quality of randomness of the source is illustrated. Our experimental setup, apart from the hardware, includes a diverse set of testing techniques including NIST statistical/entropy suites, Dieharder tests battery, and autocorrelation coefficient to verify the randomness and statistical properties of the generated random numbers. We believe that our experimental investigations provide a valuable resource for building QRNGs for a wide range of applications.
• Abstract（参考訳）: 量子乱数生成器(QRNG)は、真にランダムな数を生成するための有望なソリューションとして登場した。 本稿では,様々な戦略のメリットとデメリットを概説するQRNGの概要を紹介する。 次に、最良ケースのシナリオを選択することで、ホモダイン検出技術を用いてQRNGの構築と特徴付けを行い、量子真空ゆらぎの2次振幅を測定する。 エントロピー評価は真のランダム性を認証する上で基本的な役割を果たすため、エントロピーの包括的記述と、ソースのランダム性の質を評価する方法について説明する。 ハードウェアとは別に、NIST統計/エントロピースイート、Dieharderテストバッテリ、および生成した乱数のランダム性および統計的特性を検証する自動相関係数など、さまざまなテスト手法が試験されている。 実験的な調査は、QRNGを幅広いアプリケーション向けに構築するための貴重なリソースを提供すると信じています。

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