量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的理論與實驗研究.pdf

1、隨機(jī)數(shù)廣泛應(yīng)用于信息加密、統(tǒng)計分析和數(shù)值模擬等領(lǐng)域，隨機(jī)數(shù)的真隨機(jī)性是量子密鑰分配安全性的基礎(chǔ)?；谒惴◤?fù)雜性的偽隨機(jī)數(shù)以及由經(jīng)典確定論支配的經(jīng)典物理隨機(jī)數(shù)原則上都不能保證真隨機(jī)性；而量子隨機(jī)數(shù)的基礎(chǔ)是量子力學(xué)的概率性本質(zhì)，具有真隨機(jī)性。目前很多量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的產(chǎn)生速率不高，無法滿足實際使用，研究發(fā)現(xiàn)激光器內(nèi)部源于自發(fā)輻射的量子相位噪聲可以提供快速的量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生。在本文中我們對相位噪聲的性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并對2010年M.Jofr

2、e等人的量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方案提出了一種改進(jìn)方案。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對量子相位噪聲的性質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)分析，說明利用峰值遠(yuǎn)高于激光閾值而谷值遠(yuǎn)低于其的陡電脈沖驅(qū)動激光器，量子相位噪聲將均勻分布于[-π,π)，從而實現(xiàn)了量子隨機(jī)信號的產(chǎn)生。此改進(jìn)方案的物理表述更加清晰，在實現(xiàn)并行輸出方面具有較好的擴(kuò)展性。⑵針對不等臂M-Z干涉儀相位漂移問題，在進(jìn)行了隔振和溫控措施后，我們提出了連續(xù)采樣、分組存儲、獨(dú)立模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理方法。與之前的