量子随机数产生装置和量子随机数产生方法与流程

技术特征：
1.一种量子随机数产生装置，具备：量子位发生器，产生并输出基于光子的多个量子位；投影测定器，利用用于随机的测定基底选择的随机数序列的信息对所述多个量子位进行投影，输出基于二进制位串的测定结果；以及随机数提取器，利用由窃听者估计的估计概率，对所述测定结果进行压缩，提取随机数，输出与提取的该随机数的产生相关的随机数序列，所述量子随机数产生装置的特征在于，所述随机数提取器根据在所述投影测定器使用的所述随机数序列的信息，并根据预先测定到的所述投影测定器的不完整性的信息或者所述量子位发生器的不完整性的信息中的至少一方，获取测定期望值的概率分布，利用获取到的该测定期望值的概率分布计算出所述估计概率，并且利用计算出的该估计概率对所述测定结果进行压缩，输出所述随机数序列。2.根据权利要求1所述的量子随机数产生装置，其特征在于，所述随机数提取器利用作为所述投影测定器的不完整性的信息的、预估的非正交的两个基底的投影轴的偏移量，以及作为所述量子位发生器的不完整性的信息的、所述多个量子位包含两个以上的光子的概率，来计算出所述估计概率。3.根据权利要求1或2所述的量子随机数产生装置，其特征在于，所述量子位发生器产生处于相干光的偏振的叠加状态的偏振量子位作为所述多个量子位。4.根据权利要求1或2所述的量子随机数产生装置，其特征在于，所述量子位发生器产生由分别存在于不同时刻的两个光脉冲构成并处于近似在先时刻存在一个光子的量子状态与在后时刻存在一个光子的量子状态的叠加状态的时间位置量子位作为所述多个量子位。5.根据权利要求4所述的量子随机数产生装置，其特征在于，所述投影测定器具备：延迟光干涉仪，具有相当于所述在后时刻与所述在先时刻的差分的时间差，并且至少具有一个输入端口和两个输出端口；以及单一光子检测器，分别与所述两个输出端口连接。6.一种量子随机数产生方法，其具有：投影测定步骤，在投影测定器中，利用用于随机的测定基底选择的随机数序列的信息对由量子位发生器产生并输出的基于光子的多个量子位进行投影，输出基于二进制位串的测定结果；以及随机数序列输出步骤，在随机数提取器中，利用由窃听者估计的估计概率，对在所述投影测定步骤中得到的所述测定结果进行压缩，提取随机数，输出与提取的该随机数的产生相关的随机数序列，所述量子随机数产生方法的特征在于，在所述随机数序列输出步骤中，在所述随机数提取器中，根据在所述投影测定步骤中使用的所述随机数序列的信息，并根据预先测定到的所述投影测定器的不完整性的信息或者所述量子位发生器的不完整性的信息中的至少一方，获取测定期望值的概率分布，利用获取到的该测定期望值的概率分布来计算出所述估计概率，并且利用计算出的该估计概率
对所述测定结果进行压缩并输出所述随机数序列。

技术总结
提供一种在考虑了量子位的不完整性或者投影测定器(2)的不完整性中的至少任意一方的基础上能产生更安全的随机数的量子随机数产生装置(10B)。在该装置(10B)中，随机数提取器(30)的功能构成与以往相比不同，根据在测定器(2)使用的用于测定基底选择的随机数序列(Z)的信息，并根据预先测定到的测定器(2)的不完整性的信息(P


技术研发人员：张彦豹 罗信斌 威廉
受保护的技术使用者：日本电信电话株式会社
技术研发日：2019.06.26
技术公布日：2022/2/7