近期,郭弘課題組已在真隨機數(shù)發(fā)生器研究領(lǐng)取得了一系列研究成果。例如,通過對離散型和連續(xù)型量子隨機源的持續(xù)研究,在隨機源的建模分析、信號采集手段、數(shù)據(jù)后處理方法和隨機性統(tǒng)計檢測等方面均形成理論和技術(shù)的積累。經(jīng)過不斷探索新型超大帶寬量子光源,課題組發(fā)現(xiàn)超亮發(fā)光二極管在噪聲的量子不確定性和探測技術(shù)易實現(xiàn)性方面都有良好的性能;結(jié)合快速采樣技術(shù)和新型數(shù)據(jù)后處理方法,實現(xiàn)了速率達到1012 bit/s的超高速真隨機數(shù)序列的產(chǎn)生。研究成果通過了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計檢驗包和自主設(shè)計的創(chuàng)新型統(tǒng)計檢驗包,在真隨機數(shù)發(fā)生器領(lǐng)域創(chuàng)造了一個紀(jì)錄。
量子真隨機數(shù)發(fā)生器是利用量子現(xiàn)象本質(zhì)的不確定性,通過對物理源的信號采集和數(shù)字化技術(shù)來輸出高速超長的隨機數(shù)序列。與通過算法復(fù)雜度在計算機上生成的偽隨機數(shù)不同,真隨機數(shù)即使在擁有無限計算資源和量子計算機的情況下,也不會被成功預(yù)測,其優(yōu)良的不確定性和不可預(yù)測性在眾多領(lǐng)域中有強烈的應(yīng)用需求。
上述工作得到國家杰出青年科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金重點項目和國家“863計劃”項目的支持。
zui近,郭弘課題組致力于量子真隨機數(shù)發(fā)生器設(shè)計研制中的細節(jié)問題,在數(shù)據(jù)后處理方法的評估、將量子貝爾不等式與隨機性相結(jié)合,以及用物理方法進行隨機性檢驗等方面做出了初步成果。