设备无关量子随机数发生器协议与后处理研究
发布时间:2022-01-06 18:09
随机数在科学技术和工程应用上是一种重要的资源,在诸如保密通信、计算机模拟、基础理论检验等这些依赖随机数的领域中起着至关重要的作用。在随机数的获取上,以往的主流方案是通过确定性算法来实现。其生成的随机数虽然能通过标准的统计检验,但其本质是确定的,存在着一定的安全隐患。随着量子信息学科的发展,使得从量子系统中提取随机数的方案逐渐变得可行。这种方案在本质上是基于量子世界中测量坍缩的不可预测性,其获取的随机性得到了量子力学基本原理的保证。这种基于量子力学原理的随机数发生器也被称为量子随机数发生器。本文首先从量子随机数发生器的基本概念出发,介绍一些基本概念和专业术语。然后介绍设备无关量子随机数发生器这类主流的量子随机数发生器协议以及它们的优缺点,主要是在独立同分布假设下和无独立同分布假设下这两类设备无关量子随机数发生器协议,以及一些与之相关协议。最后,因为实验中获取的数据存在统计起伏,导致一些依赖于相关参数求优的设备无关量子随机数发生器协议无法认证其获取数据的随机性的问题,我们提出一种Navascués–Pironio–Acín(NPA)加约束最小二乘估计的后处理方法,有效的提高了这类协议的鲁棒...
【文章来源】:南京邮电大学江苏省
【文章页数】:57 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Bell检测的理论模型
集合、和的关[1]
南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章基于量子力学的随机性认证23子集下为半正定矩阵并不代表行为一定是一个量子行为,需要进一步扩充算子集的元素,然后继续判断新的Γ是否为半正定矩阵,如图3.1所示,通过不断判断来层次(hierarchy)逼近量子集合。例如,令表示算子集中元素的乘积,1={|}{|},2=1{|′|}{|′|}{||},…..,,其中和取值范围相同,和类似,当中元素为1中元素的线性组合时,判断Γ1是否为半正定矩阵,如果不是,则排除为一个量子行为,如果是,则扩充中的元素为2中元素的线性组合,继续判断Γ2是否为半正定矩阵。可以证明,当趋向无穷时,可以完全刻画出量子集合。图3.1NPA算法的层次性逼近[47]综上可得,一个NPA算法流程如下:给定一个行为;步骤1:预先设定层次k,初始化n=1;步骤2:构建算子集,然后再通过构建认证Γ,其矩阵元为Γ=||;步骤3:利用SDP来判断Γ是否为半正定矩阵iftruen=n+1;else不是一个量子行为;break;步骤4:if(k=n)在层次k下,是一个量子行为;break;
本文编号:3572926
【文章来源】:南京邮电大学江苏省
【文章页数】:57 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Bell检测的理论模型
集合、和的关[1]
南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章基于量子力学的随机性认证23子集下为半正定矩阵并不代表行为一定是一个量子行为,需要进一步扩充算子集的元素,然后继续判断新的Γ是否为半正定矩阵,如图3.1所示,通过不断判断来层次(hierarchy)逼近量子集合。例如,令表示算子集中元素的乘积,1={|}{|},2=1{|′|}{|′|}{||},…..,,其中和取值范围相同,和类似,当中元素为1中元素的线性组合时,判断Γ1是否为半正定矩阵,如果不是,则排除为一个量子行为,如果是,则扩充中的元素为2中元素的线性组合,继续判断Γ2是否为半正定矩阵。可以证明,当趋向无穷时,可以完全刻画出量子集合。图3.1NPA算法的层次性逼近[47]综上可得,一个NPA算法流程如下:给定一个行为;步骤1:预先设定层次k,初始化n=1;步骤2:构建算子集,然后再通过构建认证Γ,其矩阵元为Γ=||;步骤3:利用SDP来判断Γ是否为半正定矩阵iftruen=n+1;else不是一个量子行为;break;步骤4:if(k=n)在层次k下,是一个量子行为;break;
本文编号:3572926
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