論文の概要: High-dimensional detection-loophole-free measurement-device-independent quantum random number generator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.06317v1
• Date: Tue, 07 Oct 2025 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-09 16:41:20.119651
• Title: High-dimensional detection-loophole-free measurement-device-independent quantum random number generator
• Title（参考訳）: 高次元検出・ループホールフリー計測・デバイス非依存量子乱数生成装置
• Authors: Joakim Argillander, Daniel Spegel-Lexne, Martin Clason, Pedro R. Dieguez, Marcin Pawłowski, Anubhav Chaturvedi, Guilherme B. Xavier,
• Abstract要約: 高次元フォトニックパス状態を用いた測定デバイス非依存型量子乱数生成器(MDI-QRNG)を実証する。 この装置は1ラウンドあたり1.2ビット、秒間1.77Mbit以上のプライベートランダム性を確保し、測定装置に幻覚的信頼を必要としない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Certifying random number generators is challenging, especially in security-critical fields like cryptography. Here, we demonstrate a measurement-device-independent quantum random number generator (MDI-QRNG) using high-dimensional photonic path states. Our setup extends the standard qubit beam-splitter QRNG to a three-output version with tunable fiber-optic interferometers acting as tunable beam splitters and superconducting detectors. This setup generates over 1.2 bits per round and 1.77 Mbits per second of certifiably secure private randomness without requiring \emph{any} trust in the measurement apparatus, a critical requirement for the security of real-world cryptographic applications. Our results demonstrate certifiably secure high-dimensional quantum random-number generation, paving the way for practical, scalable QRNGs without the need for complex devices.
• Abstract（参考訳）: 乱数生成器の認証は、特に暗号のようなセキュリティクリティカルな分野では困難である。 本稿では,高次元フォトニックパス状態を用いた測定デバイス非依存型量子乱数生成器(MDI-QRNG)について述べる。 我々の装置は、標準のqubitビームスプリッターQRNGを、可変ビームスプリッターおよび超伝導検出器として機能する波長可変光干渉計を備えた3出力バージョンに拡張した。 このセットアップは、実世界の暗号アプリケーションのセキュリティにとって重要な要件である測定装置に 'emph{any} の信頼を必要とせずに、1ラウンドあたり1.2ビット、毎秒 1.77Mbits のプライベートランダム性を確保する。 以上の結果から,複雑なデバイスを必要とせずに,実用的でスケーラブルなQRNGを実現するための,高次元量子乱数生成の安全性が実証された。

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