論文の概要: ND-Photonic QRNGs in a Noisy Environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.10053v1
• Date: Mon, 10 Aug 2026 17:25:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-12 19:14:45.767972
• Title: ND-Photonic QRNGs in a Noisy Environment
• Title（参考訳）: 雑音環境下でのND-フォトニックQRNG
• Authors: J. M. Agüero Trejo, Cristian S. Calude, O. C. Stoica,
• Abstract要約: 本稿では,低温超伝導実装よりも展開が容易な3DQRNGの実用的フォトニック実装に焦点を当てた。 我々は,光学的3DQRNGをオープン量子系としてモデル化し,その成分の忠実度に基づいて,不完全なビームスプリッターの配置をモデル化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18352113484137625
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Standard pseudo-random generators have weaknesses that have led to the development of quantum random number generators (QRNGs). However, common QRNG validation methods, whether based on quantum indeterminism or statistical tests, are insufficient to guarantee high-quality randomness. In contrast, a mathematical theory based on the Located Kochen-Specker Theorem proves that 3D QRNGs produce maximally unpredictable outputs without using entanglement, and both theory and experiments have supported their security. The paper focuses on a practical photonic implementation of a 3D QRNG that is easier to deploy than cryogenic superconducting implementations. As any physical implementation is subject to various measurement errors, it is important to study theoretically and experimentally the type and role of errors in 3D QRNGs. In this paper, we will model the photonic 3D QRNG as an open quantum system, constructed as an arrangement of imperfect beam-splitters with a range of losses based on the fidelity of its components, and we will show that under certain conditions, the process remains within the scope of the Kochen-Specker Theorem, which guarantees maximum unpredictability.
• Abstract（参考訳）: 標準的な擬似ランダム生成器は、量子乱数生成器(QRNG)の開発に繋がる弱点がある。 しかし、量子不確定性や統計的テストに基づく共通のQRNG検証手法は、高品質なランダム性を保証するには不十分である。 対照的に、3次元QRNGは絡み合いを使わずに最大で予測不可能な出力を生成し、理論と実験の両方がそれらの安全性を支持している。 本稿では,低温超伝導実装よりも展開が容易な3DQRNGの実用的フォトニック実装に焦点を当てた。 物理的実装には様々な測定誤差が伴うため、3次元QRNGにおける誤差の種類と役割を理論的、実験的に研究することが重要である。 本稿では,光学的3DQRNGをオープン量子系としてモデル化し,不完全ビームスプリッタの配置を,その成分の忠実度に基づく損失範囲でモデル化し,一定の条件下では,その過程が最大不予測性を保証するKochen-Specker Theoremの範囲内にあることを示す。

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