論文の概要: Generation of Correlated Quantum Random Number Sequences with Bright Twin Beams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.05573v1
- Date: Sat, 06 Sep 2025 03:08:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-09 14:07:03.590926
- Title: Generation of Correlated Quantum Random Number Sequences with Bright Twin Beams
- Title(参考訳): ブライトツインビームを用いた相関量子乱数列の生成
- Authors: Anirudh Shekar, Chirang R. Patel, Jerin A. Thachil, Ashok Kumar,
- Abstract要約: 我々は,ルビジウム85蒸気中の2ランビダ構成の4波長混合を用いた明るいツインビームを作製した。
ランダム性は、ツインビームの強度変動の確率的性質に由来する。
乱数の同一文字列を抽出するために、ビン付きデータの後選択とハッシュアルゴリズムを用いる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0184622844919908
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum random number generators play a vital role in securing communication and encryption. In the present work, we have produced bright twin beams using four-wave mixing in a double-{\Lambda} configuration in rubidium-85 vapor and generated two strings of highly correlated random numbers. The randomness originates from the probabilistic nature of the intensity fluctuations of the twin beams and the quantum correlations are certified by measuring the intensity-difference squeezing in the generated twin beams. At an analysis frequency of 2 MHz, we have measured 95% correlation between the random intensity fluctuations of the twin beams. We observe over 5 bits/sample of entropy from the quantum fluctuations of the twin beams. Furthermore, to extract identical strings of random numbers, post-selection of the binned data and hashing algorithms are used, leading to a binary string of random numbers at a rate of 6 Mbps that passes standard statistical tests from NIST and TestU01. Here, the simplicity of generating bright twin beams shows the potential of this method in quantum cryptography and quantum communication.
- Abstract(参考訳): 量子乱数生成器は通信と暗号化の確保において重要な役割を果たす。
本研究は,ルビジウム85蒸気中の2重{\Lambda {\displaystyle {\Lambda} 構成の4波長混合を用いた明るいツインビームを作製し,高相関ランダム数2本の弦を生成した。
ランダム性は、ツインビームの強度揺らぎの確率的性質に起因し、生成されたツインビームの強度差スキーズの測定によって量子相関が証明される。
解析周波数は2MHzで、ツインビームのランダム強度変動の95%の相関を計測した。
ツインビームの量子ゆらぎから5ビット/サンプルのエントロピーを観測する。
さらに、同一の乱数の文字列を抽出するために、ビン付きデータのポストセレクションとハッシュアルゴリズムを使用し、NISTとTestU01の標準的な統計的テストに合格する6Mbpsの確率でランダム数のバイナリ文字列を生成する。
ここでは、明るいツインビームを生成する単純さは、量子暗号と量子通信におけるこの方法の可能性を示している。
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