論文の概要: True Random Number Generators on IQM Spark

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09862v1
• Date: Wed, 10 Dec 2025 17:48:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.618689
• Title: True Random Number Generators on IQM Spark
• Title（参考訳）: IQM放電による真ランダム数発生装置
• Authors: Andrzej Gnatowski, Jarosław Rudy, Teodor Niżyński, Krzysztof Święcicki,
• Abstract要約: Wrocaw University of Science and Technology に設置した実生活量子コンピュータ Odra 5 上で TRNG 回路について検討した。 5種類のTRNG回路と105個の回路サブバリアントを考慮し,それぞれ100万ビットを生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Random number generation is fundamental for many modern applications including cryptography, simulations and machine learning. Traditional pseudo-random numbers may offer statistical unpredictability, but are ultimately deterministic. On the other hand, True Random Number Generation (TRNG) offers true randomness. One way of obtaining such randomness are quantum systems, including quantum computers. As such the use of quantum computers for TRNG has received considerable attention in recent years. However, existing studies almost exclusively consider IBM quantum computers, often stop at using simulations and usually test only a handful of different TRNG quantum circuits. In this paper, we address those issues by presenting a study of TRNG circuits on Odra 5 a real-life quantum computer installed at Wrocław University of Science and Technology. It is also the first study to utilize the IQM superconducting architecture. Since Odra 5 is available on-premises it allows for much more comprehensive study of various TRNG circuits. In particular, we consider 5 types of TRNG circuits with 105 circuit subvariants in total. Each circuit is used to generate 1 million bits. We then perform an analysis of the quality of the obtained random sequences using the NIST SP 800-22 and NIST SP 800-90B test suites. We also provide a comprehensive review of existing literature on quantum computer-based TRNGs.
• Abstract（参考訳）: 乱数生成は、暗号、シミュレーション、機械学習を含む多くの現代のアプリケーションにとって基礎となる。 従来の擬似ランダム数は統計的予測不可能性を与えるが、究極的には決定論的である。 一方、True Random Number Generation (TRNG) は真のランダム性を提供する。 そのようなランダム性を得る一つの方法は量子コンピュータを含む量子システムである。 TRNGにおける量子コンピュータの利用は近年,注目されている。 しかしながら、既存の研究はIBM量子コンピュータをほとんど完全に考慮しており、しばしばシミュレーションの使用をやめ、通常は少数のTRNG量子回路のみをテストする。 本稿では,Wrocław University of Science and Technology に設置した実生活量子コンピュータ Odra 5 上で TRNG 回路の研究を行った。 また、IQM超伝導アーキテクチャを利用した最初の研究でもある。 Odra 5はオンプレミスで利用可能であるため、様々なTRNG回路のより包括的な研究が可能になる。 特に,105種類のTRNG回路について検討する。 各回路は100万ビットを生成するために使用される。 次に、NIST SP 800-22およびNIST SP 800-90Bテストスイートを用いて、得られたランダムシーケンスの品質の分析を行う。 また、量子コンピュータベースのTRNGに関する既存の文献を網羅的にレビューする。

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