近期,郭弘課題組已在真隨機(jī)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(jī)源的持續(xù)研究,在隨機(jī)源的建模分析、信號采集手段、數(shù)據(jù)后處理方法和隨機(jī)性統(tǒng)計(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)了速率達(dá)到1012 bit/s的超高速真隨機(jī)數(shù)序列的產(chǎn)生。研究成果通過了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)包和自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新型統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)包,在真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器領(lǐng)域創(chuàng)造了一個(gè)紀(jì)錄。
量子真隨機(jī)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(jī)數(shù)序列。與通過算法復(fù)雜度在計(jì)算機(jī)上生成的偽隨機(jī)數(shù)不同,真隨機(jī)數(shù)即使在擁有無限計(jì)算資源和量子計(jì)算機(jī)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(qiáng)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(diǎn)項(xiàng)目和國家“863計(jì)劃”項(xiàng)目的支持。
zui近,郭弘課題組致力于量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)研制中的細(xì)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(jī)性相結(jié)合,以及用物理方法進(jìn)行隨機(jī)性檢驗(yàn)等方面做出了初步成果。