論文の概要: A Study of Gate-Based and Boson Sampling Quantum Random Number Generation on IBM and Xanadu Quantum Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.03823v1
- Date: Fri, 04 Jul 2025 22:01:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-08 15:46:34.889344
- Title: A Study of Gate-Based and Boson Sampling Quantum Random Number Generation on IBM and Xanadu Quantum Devices
- Title（参考訳）: IBMおよびXanaduの量子デバイスを用いたゲートベースおよびボソンサンプリング量子乱数生成の検討
- Authors: Mohamed Messaoud Louamri, Achraf Boussahi, Nacer Eddine Belaloui, Abdellah Tounsi, Mohamed Taha Rouabah,
- Abstract要約: 本稿では、2つの量子プラットフォームから乱数を生成する実用性について検討する。
我々は古典的なフォン・ノイマン抽出器を含む単純な後処理手法を実装した。
その結果、両プラットフォームで未バイアスのビットストリームを実現することができるが、スループットは低く、ランダムビット当たりのコストが高いことがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum mechanics offers a fundamentally unpredictable entropy source due to the intrinsic probabilistic nature of quantum measurements, making it attractive for secure random number generation. This paper explores the practicality of generating random numbers from two quantum platforms: gate-based circuits on IBM Quantum and (Gaussian) boson sampling with Xanadu Borealis. We implement simple post-processing methods, including the classic Von Neumann extractor and two tailored variants designed to address the correlated structure of boson sampling outputs. We evaluate debiased output from real quantum hardware using the NIST SP800-22r1a test suite and measure the extraction efficiency of each debiasing method. Results show that, while unbiased bitstreams can be achieved on both platforms, throughput remains low and cost per random bit is high compared to specialized QRNG devices.
- Abstract（参考訳）: 量子力学は、本質的に予測不可能なエントロピー源を提供する。
本稿では,IBM量子上のゲートベース回路と,Xanadu Borealisを用いた(ガウス)ボソンサンプリングという,2つの量子プラットフォームから乱数を生成する実用性について検討する。
我々は、古典的なフォン・ノイマン抽出器と、ボソンサンプリング出力の相関構造に対処するために設計された2つの調整された変種を含む単純な後処理手法を実装した。
NIST SP800-22r1aテストスイートを用いて、実量子ハードウェアからの脱バイアス出力を評価し、各脱バイアス方法の抽出効率を測定した。
その結果、両プラットフォームで未バイアスのビットストリームを実現することができるが、スループットは依然として低く、QRNGデバイスと比較してランダムビットあたりのコストが高いことがわかった。
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