論文の概要: 40Gbps Tri-type Quantum Random Number Generator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05627v1
• Date: Thu, 05 Jun 2025 23:09:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-09 17:28:43.258493
• Title: 40Gbps Tri-type Quantum Random Number Generator
• Title（参考訳）: 40Gbpsトリ型量子乱数発生器
• Authors: Jiapeng Zhao, Eneet Kaur, Michael Kilzer, Yihan Liu, Hassan Shapourian, Ramana Kompella, Reza Nejabati,
• Abstract要約: 我々は,60Gbits/s以上の生ビットで3種類の確率分布をオンデマンドで生成できる量子乱数生成器を開発した。 ランダム性抽出の後、一様乱数に対して42Gbps以上のセキュアビットレートが示され、ガウス乱数に対して14Gbps以上のセキュアビットレートが示される。 ランダム番号はNISTとDieharderのテストに合格し、さまざまなアプリケーションで利用可能であり、Cisco Quantum Random Number Webサービスを通じて継続的にアクセスすることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9333512455090455
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Traditional quantum random number generators can produce only one type of random number, while the optimal distribution of random numbers for different applications is usually distinct. The typical solution to this challenge is either using different quantum phenomena for different types of random number, or converting one distribution of random numbers to another type. However, the former solution requires multiple hardware systems, while the latter one sacrifices a lot of secure bits. Here, we develop a quantum random number generator that can on-demand produce three distribution types of random numbers at over 60 Gbits/s (Gbps) raw bits by measuring the quantum vacuum noise. After randomness extraction, over 42 Gbps secure bit rate is demonstrated for uniform random numbers, and over 14 Gbps secure bit rate for Gaussian random number. Due to the lack of Rayleigh randomness extraction, only denoised Rayleigh raw bits are generated. Switching between different types of random numbers is achieved in electronics, which does not affect the generation rate. The random numbers pass NIST and Dieharder tests, and are available for various applications, which can be continuously accessed via Cisco Quantum Random Number web service.
• Abstract（参考訳）: 従来の量子乱数生成器は1種類の乱数しか生成できないが、異なるアプリケーションに対して最適な乱数の分布は通常異なる。 この挑戦の典型的な解決策は、異なる種類の乱数に対して異なる量子現象を使用するか、ランダム数の1つの分布を別の型に変換することである。 しかし、以前のソリューションでは複数のハードウェアシステムが必要であり、後者では多くのセキュアなビットを犠牲にしている。 そこで本研究では,60Gbits/s (Gbps) の生ビットで3種類の確率分布をオンデマンドで生成できる量子乱数生成器を開発した。 ランダム性抽出の後、一様乱数に対して42Gbps以上のセキュアビットレートが示され、ガウス乱数に対して14Gbps以上のセキュアビットレートが示される。 レイリーランダム性抽出の欠如により、レイリー生ビットのみが生成される。 異なる種類の乱数間の切り替えは、生成速度に影響を与えない電子工学において達成される。 ランダム番号はNISTとDieharderのテストに合格し、さまざまなアプリケーションで利用可能であり、Cisco Quantum Random Number Webサービスを通じて継続的にアクセスすることができる。

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