論文の概要: Quantum Random Number Generator with Internal Consistency Check and Public Verification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.26415v1
• Date: Thu, 30 Oct 2025 12:06:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-31 16:05:09.797815
• Title: Quantum Random Number Generator with Internal Consistency Check and Public Verification
• Title（参考訳）: 内部整合性チェックと公開検証による量子乱数生成
• Authors: Rodrigo Piera, Gianluca De Santis, Agustin Sanchez, Yury Kurochkin, James A. Grieve,
• Abstract要約: 量子乱数生成器は、量子プロセスに基づく真の物理ランダム性を提供し、暗号および科学応用に必須である。 受動光学部品のみを利用する単純なループビームスプリッタアーキテクチャに基づくシステムを提案する。 本装置は、検出確率比の安定性から導かれる本質的な自己検査機構を備え、正しい動作の連続的検証を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Random Number Generators provide true physical randomness based on quantum processes, essential for cryptographic and scientific applications. However, practical implementations face challenges in robustness and verifiability: ensuring that the entropy source remains secure and stable over time, and enabling independent confirmation of randomness quality without compromising security. We present a system based on a simple looped beam splitter architecture that uses only passive optical components. The device features an intrinsic self-testing mechanism derived from the stability of detection-probability ratios, allowing continuous validation of correct operation. In addition, the same physical process generates two independent random sequences with identical entropy: a private sequence, used for secure applications, and a public one, enabling external statistical verification with zero mutual information between them. This approach demonstrates that robust, self-testing, and publicly verifiable quantum randomness can be achieved with minimal optical complexity without jeopardizing security.
• Abstract（参考訳）: 量子乱数生成器は、量子プロセスに基づく真の物理ランダム性を提供し、暗号および科学応用に必須である。 しかし、実践的な実装は堅牢性と検証可能性の課題に直面しており、エントロピー源が時間とともに安全で安定であることを保証するとともに、セキュリティを損なうことなくランダム性の品質を独立した確認を可能にする。 受動光学部品のみを利用する単純なループビームスプリッタアーキテクチャに基づくシステムを提案する。 本装置は、検出確率比の安定性から導かれる本質的な自己検査機構を備え、正しい動作の連続的検証を可能にする。 さらに、同じ物理プロセスは、同じエントロピーを持つ2つの独立したランダムシーケンスを生成する: セキュアなアプリケーションに使用されるプライベートシーケンスと、それらの間の相互情報ゼロで外部統計的検証を可能にするパブリックシーケンスである。 このアプローチは、セキュリティを危険にさらすことなく、最小限の光学的複雑さで、堅牢で自己テスト的で公に検証可能な量子ランダム性を実現することができることを示す。

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