山西大學(xué)在單方設(shè)備無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)方面取得重要進(jìn)展
山西大學(xué)光電研究所、量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的蘇曉龍教授研究組和北京大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所何瓊毅教授研究組合作，基于2公里光纖信道分發(fā)的連續(xù)變量量子導(dǎo)引，實(shí)現(xiàn)了單方設(shè)備無(wú)關(guān)的隨機(jī)性驗(yàn)證和量子隨機(jī)數(shù)高效提取。該成果發(fā)表以“One-sided device-independent random number generation through fiber channels”為題于2025年1月3日發(fā)表于Light: Science & Applications。 bS<lB!
作為真隨機(jī)數(shù)的一個(gè)典型代表，基于量子過(guò)程產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)因在量子力學(xué)的框架下測(cè)量結(jié)果存在著天然的隨機(jī)性而備受關(guān)注。然而，量子隨機(jī)數(shù)的可靠性高度依賴于系統(tǒng)設(shè)備的精確表征；設(shè)備的任何偏差可能導(dǎo)致竊聽(tīng)者利用設(shè)備缺陷危及隨機(jī)數(shù)的安全性。針對(duì)這一問(wèn)題，相繼發(fā)展了器件無(wú)關(guān)和半器件無(wú)關(guān)的量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生，以保障隨機(jī)數(shù)的安全。量子導(dǎo)引是一種具有方向性與非對(duì)稱性的特殊糾纏形式，由于不需要對(duì)導(dǎo)引方的系統(tǒng)及測(cè)量進(jìn)行刻畫(huà)，能夠在單方設(shè)備無(wú)關(guān)的場(chǎng)景下驗(yàn)證用戶間共享糾纏態(tài)，從而降低對(duì)用戶設(shè)備的依賴。在實(shí)際場(chǎng)景中，并非所有用戶都有能力制備所需的量子資源，特別是在遠(yuǎn)端且不可信的用戶。因此，將遠(yuǎn)端用戶作為導(dǎo)引方，建立由遠(yuǎn)端量子態(tài)到本地可信用戶持有量子態(tài)的量子導(dǎo)引，可以保證由遠(yuǎn)端用戶測(cè)量結(jié)果提取的隨機(jī)數(shù)不再依賴其設(shè)備，實(shí)現(xiàn)單方設(shè)備無(wú)關(guān)量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生。 }]N7CWy
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