Nyligen, forskargruppen som leds av akademikern GUO Guangcan från University of Science and Technology of China i den kinesiska vetenskapsakademien har gjort säkerhetsanalyser och förbättringar av källoberoende quantum random random generatorer med ofullkomliga enheter.

Genom att studera de faktiska egenskaperna hos mätanordningarna för den källoberoende kvant slumpmässiga talgenerationen, forskarna påpekade att säkerhetsproblemen orsakades av efterpuls, felaktig detekteringseffektivitet, dålig känslighet för fotonantalsfördelning i mätanordningar, etc., och gav motsvarande lösningar. Studien publicerades i npj Quantum Information .

Det källoberoende protokollet för generering av kvant slumpmässigt nummer är ett nytt protokoll för kvant slumpmässigt nummer som föreslogs 2016. Detta protokoll kan generera säkra slumpmässiga tal under förutsättning att ljuskällan är helt otillförlitlig genom att övervaka felkoden för den ömsesidiga opartiska grunden som motsvarar bas för slumpmässig talgenerering. Det kan samtidigt uppfylla kraven på säkerhet och hög grad av slumptalsgenerator, och har en mycket hög förlusttolerans för enheter.

Dock, protokollet har vissa säkerhetsproblem, såsom underlåtenhet att överväga detektorns efterpulsproblem, felaktig upptäcktseffektivitet, detektorns dåliga känslighet för distribution av ljuskälla och andra egenskaper, vilket hindrar tillämpningen av detta protokoll.

I den här studien, forskarna presenterade en detektormodell som innehåller dessa faktiska parametrar, och utvärderade sedan effekterna av dessa problem på den faktiska säkerheten. På samma gång, siktar på efterpulsproblemet, de gav säkerheten slumpmässigt tal information övre gränsen med förekomsten av avlyssning.

För att lösa problemet med upptäcktseffektivitet och dålig detektorkänslighet för ljuskällans fördelning, forskarna föreslog en metod för att övervaka distributionen av ljuskälla, och gav en bithastighetsformel baserad på den komponerbara säkerheten med full hänsyn till den ändliga längdseffekten.

Denna studie har kvantitativt analyserat säkerhetsproblemet som orsakas av ofullkomliga mätanordningar i källoberoende kvant slumpmässiga nummersystem och med tanke på motsvarande lösningar, vilket ger ett viktigt teoretiskt stöd för förverkligandet av ultra-snabb kommersiell källoberoende kvant slumpgenerator.