无后处理高速量子随机数产生器设计  

Design of High Speed Quantum Random Number Acquisition System Without Post-processing Based on Automatic Bias-correcting

作　　者：王建民[1] 谢天宇[1] 张鸿飞[1] 谢超[2] 杨东旭[1] 王坚[1] 

机构地区：[1]核探测与核电子学国家重点实验室,中国科学技术大学近代物理系,安徽省物理电子学重点实验室,合肥230026 [2]黄山学院信息工程学院电子信息工程系,黄山245021

出　　处：《核电子学与探测技术》2015年第1期31-35,共5页Nuclear Electronics & Detection Technology

基　　金：国家自然科学基金(11178020,11275197);中央高校基本科研业务费专项资金资助

摘　　要：利用光学量子随机源中光子的随机性,设计了一种无需后处理的随机数产生器。在设计中,用弱光源进行单光子水平的探测,利用单光子水平的光源在半导体探测器上一定周期内探测到的脉冲个数服从泊松分布的基本原理,而元器件和读出电子学造成理想泊松分布的变形,通过控制平均计数消除偏差,达到统计学上的无偏。本设计具有自动纠偏功能,产生无后处理的高质量高速真随机数,并通过了NIST、Diehard等多种技术测试标准。In this article, a random number generator without post - processing, which uses the randomness of photon in optics quantum random source, is designed. The designemploys feeble light to detect at single photon level. The pulse number detected by in fixed period obeys Possion distribution, but effect of electronic compo- nents and readout electronics distortsPossion distribution. Controlling mean count can eliminate bias to achieve unbiased in statistics. High quality and high speed random numbers using automatic bias - correcting technique is producedwithout post- processing and passes all standard tests relevant for random number generators, like NIST, Diehard.

关 键 词：量子随机数 高速计数器 数据采集 自动纠偏 

分 类 号：TN79[电子电信—电路与系统] TN918