隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方案及應(yīng)用研究.pdf

1、隨機(jī)數(shù)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科中。在量子密鑰分配協(xié)議中,隨機(jī)數(shù)在保證協(xié)議的安全性方面起著至關(guān)重要的作用。然而,好的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器不易得到。在本論文中,我們首先提出了一種基于弱光脈沖的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器方案。針對(duì)一般單光子方案測(cè)量?jī)x器的影響,我們采用了一種新的脈沖編碼獲取二進(jìn)制隨機(jī)序列的方法來避免。當(dāng)每個(gè)光脈沖中發(fā)現(xiàn)一個(gè)光子的概率很小(小于1)時(shí),就可以近似地看作是一個(gè)準(zhǔn)單光子源,并且每個(gè)弱光脈沖是否含有光子是完全隨機(jī)的。這樣我們獲取的隨機(jī)序列與

2、脈沖間隔無關(guān)而且0,1概率分布的均衡性得到保證。同時(shí),我們還搭建了基于該方案的實(shí)驗(yàn)原型機(jī),盡管我們實(shí)驗(yàn)原型機(jī)的發(fā)生速率不高,但使用該實(shí)驗(yàn)原型機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不需要任何后續(xù)處理就可以通過許多隨機(jī)性統(tǒng)計(jì)測(cè)試。這表明我們的方案是可行的。
　　最近,日本學(xué)者開發(fā)了一種新的采用混沌激光輸出的光強(qiáng)起伏作為隨機(jī)源的高速隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(1.7Gbps,目前世界上最快的)。為了獲取更高的隨機(jī)數(shù)發(fā)生速率,我們?cè)谖闹兄赋隽诉@個(gè)方案的一些缺點(diǎn),并提出了一種基于