Реализация квантового генератора случайных чисел, основанного на оптимальной группировке фотоотсчетов
К. А. Балыгинa, В. И. Зайцевa, А. Н. Климовa,b, С. П. Куликa, С. Н. Молотковc,d,e
aФизический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
bИнститут общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
cИнститут физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия
dАкадемия Криптографии Российской Федерации, 121552 Москва, Россия
eФакультет вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
Abstract
При реализации квантовых генераторов случайных чисел принципиально важно
иметь математически доказуемый и физически экспериментально проверяемый
процесс измерений над системой, из которого генерируется исходная случайная
последовательность. Это позволяет быть уверенным, что происхождение
случайности действительно имеет квантовую природу.
Экспериментально реализован квантовый генератор случайных чисел, использующий
регистрацию квази однофотонного излучения матрицей SiPM (Silicon
Photo-Multiplier), что позволяет надежно достичь пуассоновской статистики
фотоотсчетов.
Выбор и использование оптимальной группировки фотоотсчетов для исходной
последовательности актов фотодетектирования и полиномиального по длине
последовательности метода извлечения случайной последовательности 0 и 1
позволил достичь скорости выходной доказуемо случайной последовательности в
64 Мбит/с.