CN101198926A - 量子随机数生成器 - Google Patents

量子随机数生成器 Download PDF

Info

Publication number
CN101198926A
CN101198926A CNA2006800213637A CN200680021363A CN101198926A CN 101198926 A CN101198926 A CN 101198926A CN A2006800213637 A CNA2006800213637 A CN A2006800213637A CN 200680021363 A CN200680021363 A CN 200680021363A CN 101198926 A CN101198926 A CN 101198926A
Authority
CN
China
Prior art keywords
random number
photon
output ports
coupler
number generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2006800213637A
Other languages
English (en)
Inventor
罗玉辉
陈锦泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese University of Hong Kong CUHK
Original Assignee
Chinese University of Hong Kong CUHK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese University of Hong Kong CUHK filed Critical Chinese University of Hong Kong CUHK
Publication of CN101198926A publication Critical patent/CN101198926A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/22—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-emitting devices, e.g. LED, optocouplers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588—Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
    • H04L9/0852—Quantum cryptography

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

公开了一种全光纤光学量子随机数生成器，包括具有输入端口和两个输出端口的光耦合器；连接于所述输入端口的单光子源，用于将单光子从所述输入端口发射到所述输出端口；连接于所述两个输出端口中每一个的单光子探测器，用于探测从所述两个输出端口中的任一个输出的所述光子；以及用于根据所述单光子探测器的探测结果生成随机数的装置。本发明的生成器可生成真正的随机数。

Description

量子随机数生成器
本发明要求2005年6月16日提交的第60/691,510号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及随机数生成器。更特别地，本发明涉及基于量子光学的随机数生成器。
背景技术
随机数是通过处理生成的数，其结果不可预知并且不可复制。随机数在计算机科学和技术、通信、信息安全、通信系统的可靠性测试以及其它应用中非常有用。在工程中，随机数经常用于测试系统的可靠性。通过测试随机数的质量确定系统的可靠性。同样，在信息安全领域，随机数的质量是整个安全性的关键因素。
主要存在两种类型的随机数生成器，其中一种是基于软件的生成器。从广义的角度看，因为由算法生成的序列通常是周期性的，所以软件生成器生成所谓的伪随机数。尽管这种伪随机数已经用于某些应用，但是它们仍然不适合在对随机性要求严格的多数应用中使用。
另一种类型是物理(经典物理和量子物理)随机数生成器。经典物理规定的宏观处理可用于生成随机数。从表面上看，似乎可通过电路中的微小起伏引起的“噪声”生成随机数。但是，这种电子噪声装置是否生成真正的随机数是存在争议的。决定论隐藏在复杂性的背后。不幸的是，这种电子噪声装置通常固有地比伪随机数生成器更慢，从而使其不适合用于需要大量随机数的任何应用。基于噪声的随机数生成器的另一个缺陷在于，难以保证系统不受到例如环境温度或电磁场等环境参数的影响。电子噪声装置在经过一段时间之后可变得不稳定。
目前，一种基于量子物理生成随机数的方法得到重视。与经典物理相比，量子物理在根本上是随机的。其为现代物理的结构中唯一的结合了随机性的理论。这一事实对于像提出了光量子理论的爱因斯坦的物理学家是非常烦扰的。真正的随机数可通过监控放射性元素的放射性衰变而生成。尽管基于量子物理的这种方法可生成质量良好的随机数，但是这种生成器并不适合用于商业应用。
附属于日内瓦大学的公司id Quantique已出售一种基于量子物理的量子力学随机数生成器。通过称为光子的单一“轻子(light particle)”随机地撞击半透射镜保证了随机性。由射向半透射镜的源生成的光子以50％的概率被反射或传播，并且可将这种测量转化为一串量子随机位。然而，将半透射镜与探测器对准还有些困难。另一个缺陷在于，难以与其它装置或组件集成，并从而难以减少组件的大小和成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于通过使用单光子的随机性质生成真正的随机数的全光纤光学随机数生成器。
本发明的随机数生成器包括具有输入端口和两个输出端口的光耦合器；连接于所述输入端口的单光子源，用于将单光子从所述输入端口发射到所述输出端口；连接于所述两个输出端口中每一个的单光子探测器，用于探测从所述两个输出端口中的任一个输出的所述光子；以及用于根据所述单光子探测器的探测结果生成随机数的装置。
本发明还包括一种用于生成随机数的方法，包括生成一串单光子；将所述单光子耦合到具有两个输出端口的光耦合器中；探测从所述输出端口中的任一个输出的所述单光子；以及根据探测结果生成随机数。
本发明的随机数生成器由全光纤装置和光纤耦合器实现，所述全光纤装置例如均光纤、可变的光衰减器、激光器和单光子探测器，其具有光纤连接器，所述随机数生成器真正的简单、便宜、可靠并高效。此外，仅通过使用光纤连接器就可方便地连接以上全部光学装置，而无需使用透镜或镜子以及用于光学对准的复杂过程。
附图说明
图1示出了根据本发明的量子随机数生成器的原理；以及
图2示意性地示出了本发明的随机数生成器的实施方式。
具体实施方式
量子系统具有随机性质，这对于本领域技术人员来说是公知的。这种随机的性质是固有的，并可用于设计真正的随机数生成器。
如图1所示，根据本发明实施方式的随机数生成器包括单光子源100、具有输入端口201和两个输出端口202和203的光耦合器200、以及单光子探测计数器300。
单光子源100用于生成一串单光子。将单光子一个接一个传输到光耦合器200的输入端口201。光耦合器200是传统的光纤耦合器，具有50∶50的分流比。将来自单光子源100的单光子从耦合器200的输入端口201传输到耦合器200的任一输出端口。单光子探测计数器300连接于耦合器200的输出端口，以探测从耦合器200的任一输出端口输出的光子。如图1所示，可将从输出端口202输出的单光子表示为“0”，将从输出端口203输出的单光子表示为“1”，反之亦然。这样，可通过使用单光子的随机性能获得真正的随机数。
如上所述，两个输出端口202和203中的每一个都具有相同的单光子输出概率。本发明的光耦合器允许进入光耦合器的单光子具有相同的概率(50∶50)从端口202或端口203输出。
对于端口202，状态可表示为：
| Ψ 1 > = 1 2 ( | 0 > + | 1 > ) - - - ( 1 )
其中，|0>表示没有光子从端口202输出，|1>表示一个光子从端口202输出。
端口202处的探测结果是离散的，因此，如果将单光子串连续发射到输入端口201，则光耦合器可生成离散的随机数串。在端口203测量到的结果与在端口202测量到的结果是互补的。对于以上所述的生成器，端口202和203的总状态可由式(2)表示
| Ψ > = 1 2 ( | 0 > | 1 > + | 1 > | 0 > ) - - - ( 2 )
式(2)表示纠缠状态(entangled state)。
根据以上所述的原理，具有随机性质的量子系统可由具有一个输入端口和两个相同的输出端口的单个耦合器容易地实现，所述输出端口具有光纤抽头和连接器。下面参照图2进一步介绍本发明的随机数生成器。
图2示出了本发明的随机数生成器的另一个实施方式。
如图2所示，本发明的随机数生成器包括具有激光器10和可变的光衰减器(VOA)20的单光子源，具有输入端口31和两个输出端口32和33的50∶50的光纤耦合器30，通过端口32连接于光耦合器30的第一单光子探测器(SPD)40，通过端口33连接于光耦合器30的第二单光子探测器(SPD)60，以及用于根据单光子探测器40和60的探测结果生成随机数的装置50。
作为一种选择，每个脉冲发射正好一个光子的单光子源在将来可用于可见和近红外波长。自发参量下转换也可用于生成单光子源。
在本发明的某些实施方式中，耦合器30可由波导管或光纤耦合器实现。
在本发明的其它实施方式中，SPD 40或SPD 60可由半导体探测器、电荷耦合装置传感器或光电倍增管探测器实现。
在本发明中，激光器10发出光束。在VOA 20，激光器10发出的光束在测定间隔内衰减为单光子。将单光子传输到50∶50耦合器30的输入端口31。然后，单光子以相同的概率从端口32或端口33离开耦合器。因此，由SPD 40或60在端口32或端口33探测到单光子的概率分别为50％，探测不到光子的概率也为50％。因此，在端口32探测到的结果固有地并因此真正地是随机的。如上所述，端口33的测量结果的各个位均与端口32的结果互补，因此也真正是随机的。
根据本发明，通过生成单光子，然后将其传播到光纤、光纤耦合器以及具有光纤连接器的其它组件中，实现简单、便宜、可靠并高效的随机数生成器。此外，由于光纤装置的使用，因此仅通过使用光纤连接器就可方便地连接于单光子探测器，而无需使用透镜或镜子或光学对准的复杂过程。
在本发明的具体实施方式中，将单光子探测器40和60冷却到-51℃，并使其工作在选通模式。激光器使用的波长在1550nm左右。SPD的探测效率大于10％。将连续波传统激光器光束衰减为单光子串，以获得统计意义上的单光子。测定间隔(优选地，为0.2nm)内的计数小于0.1，以保证可获得统计意义上的单光子。
由(美国)国家标准技术研究所发表的NIST测试可用于检测由本发明的生成器获得的数据的随机性质。用于随机数生成器的NIST统计测试组提供了一组16个统计测试。这些测试对将表明随机数生成器输出的序列是非随机的模式(如果检测到的话)的存在进行估计。随机序列的性质可根据概率描述。在每个测试中，提取称为P-值的概率。该值概括出理想随机性假设的可信程度。P-值为零表示序列好像是完全非随机的。大于0.01的P-值表示可有99％的可信度认为序列是随机的。这里仅用一种方法检查实验数据。
在如上所述的测试方法中，将序列的长度选为3724(大于100)。例如，序列为：
0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    1    0
1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    1
1    0    1    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1
0    1    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    0
0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    1    1    0
1    0    1    0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0    0    1    0    1    1    0
1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1
0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0
1    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    1
0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    0    0
1    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0
1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    0    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0
1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    1    0
0    1    1    0    0    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1
1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1
0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1
1    0    0    1    0    0    0    1    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0
1    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0
1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1    0    1
0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    0    1
0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    1    1    0
1    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0
1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1
1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1
0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1
1    1    0    0    0    1    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    1    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1
0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0
1    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0    1    1    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0
1    0    1    0    0    0    1    0    1    1    1    0    0    1    0    0    0    1    1    1
0    1    1    0    1    1    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0
1    1    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    0
1    0    1    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1
0    1    0    1    0    0    0    1    0    1    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1
0    0    1    1    0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1    1
0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0
0    1    0    1    0    1    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0
0    1    0    1    0    1    1    1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1
0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    1    0    0    1    0    1    0    1
0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1
0    1    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1
0    1    1    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1
0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1    0    0    0    0    1
1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1
1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0
1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    0
1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    1
0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0
1    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    1    1    0
0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1    1    0    1
0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    1    0    0    1    1    1    0
1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    0    1
0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1
1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1
0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0
1    0    1    0    0    1    0    1    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0
1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0
1    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    1    1    0
0    1    0    1    1    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0
1    1    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1
0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    1    1    0    1    1    1    0    0    1    0    1    0    1    0    0
1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1
0    1    0    1    0    1    1    1    1    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1    1
0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0
1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0
1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1
1    1    0    0    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    1    0    1    1    1    0
0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0
1    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1
1    0    0    1    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0
0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    1
1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1
0    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    0    0    1    0    0    0    1
0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0
1    0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1
0    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1
0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1
0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0
1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1
0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1
0    0    1    0    0    0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0
0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0
1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1
0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
1    1    0    1    0    1    0    1    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    1    1    1    1    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    1
1    0    1    1    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0
1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    1    0
0    1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1
0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1    0    1    1    1    0    1    0
1    0    1    1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1
0    1    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    0
1    0    1    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1
0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1    1
0    1    1    1    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1    0    0    0    1    1
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    0    1
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    1
1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1
0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1    1    0    0    1    0    1
1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    1    1
1    0    1    0    0    1    0    1    1    0    0    1    1    1    0    1    1    1    1    0
1    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0
1    0    1    0    1    1    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1
0    1    0    0    1    1    1    1    0    1    1    0    1    1    1    1    0    1    1    0
1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0
1    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1
0    0    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    1    1    1    1    1    1    0
0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    1
1    0    1    1    1    0    1    1    0    0    0    1    0    0    1    0    0    1    1    0
1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1
1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    1    1    1    0
1    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    1    0
0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1
0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0
0    0    0    1    1    1    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0
1    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    0    1    0
1    0    1    0    1    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    0    1    0    1    1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0
1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    1    1    0    1    0    1    0    0
1    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    1    1
0    1    0    1    1    1    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1
0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    1    1    0    0    1    1    0    1    0
1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    1    0    0    0    1    1    0    1    0
1    0    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1    1
0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    1    0    0    0
1    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    0    1    0    0
0    0    0    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0
1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    0
1    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0
1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    0    1
0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0
0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    0    0    1    1    1    0    1    1
0    1    0    1    1    1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0
1    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0
1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    1    1    0    1    0    0    1    0    1    1    1    1    0    1    0    1    1    0
0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    1    0    0    1
1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    1
0    0    1    0    0    1    1    1    0    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0
1    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1
0    1    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0    1
1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    1
0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0
0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    0    1    0
1    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    0    1    0
1    0    1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1
0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    0    1
0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0
0    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0    1    0
1    1    1    0    1    0    1    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0
1    0    1    1    0    1    1    0    1    1    1    0    0    1    1    0    0    0    1    0
1    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    1    1    0    1
1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    1    0    1
0    1    1    1    0    0    1    0    1    1    1    0    1    0    0    0    1    0    1    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    0    0    0    1    0    1    1    1    0
1    1    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    1    1    0    0    1    1    0
1    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    1    1    1    0
1    0    1    0
Sn＝32，且Sobs＝32/61.024＝0.524，则相应的P值P-value为：
P - value = erfc ( s obs 2 ) = erfc ( 0.524 2 ) = erfc ( 0.37 ) = 0.6008 - - - ( 3 )
根据以上所述的标准，当P的值大于0.01时，即P-value≥0.01时，序列是随机的。因此，显然能得到这样的结论，即，本发明的生成器生成了随机数序列。
另一方面，本发明测量探测器中的暗电流生成的噪声序列的随机性，例如，噪声序列为：
0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0
1    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    1    0    1    0    0    0
0    1    1    0    0    0    1    1    0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    1    1    0    1    0
0    1    1    1    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1
0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1
0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    1    1    1    0    0    0    0    0
0    1    1    1    1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1
0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0
1    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0
0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0
0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1
0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    1    1    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0
0    1    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0
0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    1    0
0    0    0    0    0    0    0    1    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0
0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0
1    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0
1    1    1    0    1    1    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    0
0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1
1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    1    1    0
0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    1
1    1    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0
0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0
1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0
0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    0
0    1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    1    0    0    0    1    0    1
0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0
0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    1    1    1    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0
1    1    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0
0    0    1    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    1    1    1    0    0    1
0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1    0    0    0    0
0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    0
1    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    1
0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    1    0    1    1
0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0
1    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1    1    0    0    0    1
0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    1    0
0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1
1    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0
0    0    1    0    0    0    1    0    1    1    1    0    0    0    0    1    1    0    0    1
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1
0    1    1    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    1    0    0
0    1    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0
0    0    0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1    1
0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    1
1    0    0    1    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1
0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0
1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0
0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    1
0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    1    1    1    0    1    0    0    0    0
0    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0    1    0    0
1    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1    1    1    0    0
0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1
0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    1
1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0
1    0    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0
1    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1
0    0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    1    1
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0
0    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1
0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0
0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1    1    0    1    0    1    0    0    0    0
0    1    1    0    1    1    1    1    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0
0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1    1
0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0
0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    1    1    0
0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1
0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    1    0    1    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0
0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    1    1    1    0    0    1    0    0    0
0    0    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0
0    0    0    0    0    1    1    1    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    1
0    1    1    1    1    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    1    0    1    1
0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1
0    1    0    0    0    0    1    1    1    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0
1    0    1    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    1    0    0
1    0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0    1
1    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0    1    0    0    0    0    1    1    0    1
0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    1    1
0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0
0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    1
0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    1    1    0    0    1    1    0    0    1    1
1    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    1    0    1
0    1    0    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0    1    1    0    0    1    1    0
0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0
0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    1    1    1    0    1    0    0    0    0    0
0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    0
0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    1    1    0    1
0    1    0    0    1    1    0    0    1    1    1    0    0    0    0    1    1    1    0    1
0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    1    0    0    0    0    0
1    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    1
1    0    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    0
0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    1    0    0    1    0    1    1    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0
0    0    1    1    0    1    1    0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0
0    1    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1
1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    1    0    0    1    1
0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    1    0    1    1    0
0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1
1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    1    1    0    0
0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0    0    0    0    1    0
0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    1    1    0    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0
1    0    0    0    1    0    1    0    1    0    1    1    1    0    0    0    0    1    0    0
0    1    1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0
0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    1    0    0    1    1    0    1    1
0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    3    0    0    0
0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    0    1
1    0    1    1    1    1    1    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1
0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1    1    1    1    1    0    0    0    1    0
0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0
0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0    1    1    1    0    1
0    0    1    0    1    1    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0
0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0
0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    1    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    1    1    0    0    0    1
0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    1    0
1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    1    0    0    1    0    0    0    0    0    0
1    0    1    0    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0
0    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0
0    0    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0
1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    1    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0
0    0    0    1    1    0    1    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1
1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0
1    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0
1    0    0    0    0    0    1    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    0    1    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    1    0    0    0    0    0
0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    1
1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1    1
1    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1
1    1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0    0    0    0    0
1    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1    1    1    0
0    1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    1    1    0    1    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    1    0    0    0    1    0    0
0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    1    0
1    0    0    0    0    0    1    1    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    1    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    1    1    0    1    0    1    0
0    0    0    0    1    0    1    0    1    1    0    1    1    0    1    0    1    0    0    0
1    0    0    0    0    1    0    1    0    1    0    0    0    1    1    0    0    0    1    0
1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    1    0    0    1    1    0    0    1    0
0    1    0    1    1    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0
0    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    1    1    0    1    1
0    0    0    0    1    0    0    1    0    1    0    0    0    0    1    1    1    0    1    0
1    0    0    1    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0
1    0    0    1    1    0    0    0    0    1    0    1    1    1    0    0    0    0    1    0
0    0    0    0    1    0    1    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1
1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    1    1    0    0    0    0    0    1    0    0
1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    0    1    1    1    1    0    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0    0
0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    0    1    0    0
0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0
1    0    1    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0
0    0    1    0    0    0    0    0    1    0    0    0    0    1    0    0    1    0    1    1
0    0    1    1    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    0
0    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    0    0    1    1    0    0    1    1    1    1    1    0    0    0    0    0    0    0
0    1    0    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    0    0
0    0    0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
1    0    0    0    0    1    1    1    0    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    0
1    0    0    0    0    0    0    0    0    1    1    0    0    1    0    1    0    1    1    1
0    1    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    1    0    1    1    1    1    0    0    0    0    1    0    0    0    1    0    0
1    0    0    1    0    1    1    0    1    0    1    0    1    1    0    1    0    0    0    1
其中相应的P-value为4.08×10-154。根据上述标准，其为非随机的。
根据以上所述的标准，当P的值大于0.0 1时，即P-value≥0.01时，序列是随机的。因此，显然能得到这样的结论，即，根据本发明的生成器生成了随机数序列。
尽管结合以上实施方式和示例对本发明进行了说明，但是，本领域技术人员应该理解，可使用本发明的各种修改、可选的变体和等同物，而不偏离本发明的精神。因此，以上说明不应视为本发明范围的限制，本发明的范围由权利要求限定。

Claims (13)

1.一种随机数生成器，包括：
光耦合器，具有输入端口和两个输出端口；
单光子源，连接于所述输入端口，并用于生成单光子串，其中每个单光子从所述输入端口传输到所述两个输出端口中的任意一个；
两个单光子探测器，分别连接于所述两个输出端口，用于探测从所述两个输出端口中的任意一个输出的所述单光子；以及
用于根据所述单光子探测器的探测结果生成随机数的装置。
2.如权利要求1所述的随机数生成器，其中所述单光子源包括：
激光器，用于发射光束；以及
可变的光衰减器，将所述激光器发射的光衰减为所述单光子串。
3.如权利要求2所述的随机数生成器，其中所述激光器是任意的激光器。
4.如权利要求1所述的随机数生成器，其中所述光耦合器是波导管或光纤耦合器。
5.如权利要求1所述的随机数生成器，其中所述光耦合器具有50∶50的分流比。
6.如权利要求1所述的随机数生成器，其中所述单光子探测器是半导体探测器、电荷耦合装置传感器或光电倍增管探测器。
7.如权利要求1所述的随机数生成器，其中所述激光器、所述可变的光衰减器、所述光耦合器以及所述单光子探测器由光纤通过光纤连接器相连接。
8.一种随机数生成器，包括：
光耦合器，具有输入端口和两个输出端口；
单光子源，连接于所述输入端口，用于生成单光子串，其中每个单光子从所述输入端口传输到所述两个输出端口中的任意一个；
光子探测器，连接于所述两个输出端口，用于探测从所述两个输出端口中的任意一个输出的所述单光子，并根据对所述单光子的探测生成随机数。
9.一种用于生成随机数的方法，包括：
生成单光子串；
将每个单光子传输到具有两个输出端口的光耦合器中；
探测从所述两个输出端口任意之一输出的所述单光子；以及
根据探测结果生成随机数。
10.如权利要求9所述的方法，其中生成单光子串的所述步骤进一步包括：
生成光束；以及
将所述光束衰减为所述单光子串。
11.如权利要求9所述的方法，其中将从所述两个输出端口中的一个输出的单光子表示“1”，将从所述两个输出端口中的另一个输出的单光子表示“0”。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述光耦合器具有50∶50的分流比。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述光耦合器是波导管或光纤耦合器。
CNA2006800213637A 2005-06-16 2006-06-16 量子随机数生成器 Pending CN101198926A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69151005P 2005-06-16 2005-06-16
US60/691,510 2005-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101198926A true CN101198926A (zh) 2008-06-11

Family

ID=37531962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800213637A Pending CN101198926A (zh) 2005-06-16 2006-06-16 量子随机数生成器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060288062A1 (zh)
EP (1) EP1907925A4 (zh)
JP (1) JP2008547072A (zh)
KR (1) KR20080025151A (zh)
CN (1) CN101198926A (zh)
WO (1) WO2006133650A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102176199A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种真随机数产生方法及装置
CN103930866A (zh) * 2011-11-09 2014-07-16 挪佛麦迪哥股份公司 用于生成真随机数的方法和装置以及游戏系统
CN104238996A (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 清华大学 源无关量子随机数的产生方法及装置
CN104915178A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 索尼公司 光学随机数生成器及用于生成随机数的方法
CN110795065A (zh) * 2019-10-31 2020-02-14 太原理工大学 一种基于toad的全光随机数产生装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4952461B2 (ja) * 2007-09-12 2012-06-13 ソニー株式会社 乱数生成装置および乱数生成方法
WO2010033013A2 (en) * 2008-09-16 2010-03-25 Mimos Berhad Method and apparatus for quantum-mechanically generating a random number
GB0915000D0 (en) * 2009-08-27 2009-09-30 Univ Bruxelles Quantum random number generation
FR2964762B1 (fr) * 2010-09-09 2013-01-04 Mobilegov France Procede d'authentification securise a base d'otp de type challenge-response
US10067745B2 (en) 2011-09-09 2018-09-04 National Research Council Of Canada Random number generator
CN102681816B (zh) * 2012-05-22 2015-01-14 太原理工大学 一种全光真随机数发生器
EP2940923B1 (en) * 2014-04-28 2018-09-05 Université de Genève Method and device for optics based quantum random number generator
KR101631493B1 (ko) * 2015-01-22 2016-06-20 한국과학기술원 양자암호통신 시스템의 단일광자 광원 생성 장치
KR102200221B1 (ko) 2015-05-13 2021-01-11 한국전자통신연구원 다중 출력 양자 난수 발생기
CN106325815B (zh) * 2016-10-17 2018-12-28 清华大学 一种量子随机数发生器及量子随机数生成方法
GB2560873B (en) 2016-12-23 2020-01-01 Crypta Labs Ltd Quantum Random Number Generator
EP3401358B1 (de) * 2017-05-08 2021-04-14 Carl Freudenberg KG Plasma-beschichtetes dichtelement
CN111699470A (zh) 2017-12-19 2020-09-22 剑桥量子计算有限公司 放大、生成或证明随机性
KR102153317B1 (ko) 2018-06-20 2020-09-08 시옷랩주식회사 양자 난수열 기반의 암호 장치
KR20200082469A (ko) 2018-12-28 2020-07-08 삼성전자주식회사 난수 생성기
US11868130B2 (en) * 2019-03-01 2024-01-09 Lakuruma Systems Ltd. System and method for decision making for autonomous vehicles
CN110806852B (zh) * 2019-10-31 2020-05-26 太原理工大学 一种基于反馈干涉原理的全光真随机数发生器
KR102411342B1 (ko) 2022-02-15 2022-06-22 주식회사 티제이원 양자 암호 통신에 의한 망 분리 및 망간 자료 전송 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9320793D0 (en) * 1993-10-08 1993-12-08 Secr Defence Cryptographic receiver
DE19641754A1 (de) * 1996-10-10 1998-04-16 Deutsche Telekom Ag Optischer Zufallsgenerator basierend auf der Einzelphotonenstatistik am optischen Strahlteiler
DE19826802C2 (de) * 1998-06-16 2000-05-25 Deutsche Telekom Ag Verfahren zur Erzeugung einer Zufallszahl auf quantenmechanischer Grundlage und Zufallsgenerator
WO2002091147A1 (en) * 2001-05-09 2002-11-14 Magiq Technologies, Inc. Efficient use of detectors for random number generation
JP2003036168A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Mitsubishi Electric Corp 乱数生成装置及び乱数生成方法
CN1232905C (zh) * 2002-08-15 2005-12-21 祝文军 量子随机数发生器及其均匀交替变换标准基的方法
US7519641B2 (en) * 2003-08-27 2009-04-14 Id Quantique S.A. Method and apparatus for generating true random numbers by way of a quantum optics process
JP2005250714A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Univ Nihon 光子乱数発生器
US20060010182A1 (en) * 2004-07-06 2006-01-12 Altepeter Joseph B Quantum random number generator
US20060010183A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 President And Fellows Of Harvard College Random number generation
US7428562B2 (en) * 2004-11-26 2008-09-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Self-authenticating quantum random number generator

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102176199A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种真随机数产生方法及装置
CN102176199B (zh) * 2011-01-28 2013-06-19 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种真随机数产生方法及装置
CN103930866A (zh) * 2011-11-09 2014-07-16 挪佛麦迪哥股份公司 用于生成真随机数的方法和装置以及游戏系统
CN103930866B (zh) * 2011-11-09 2017-12-15 挪佛麦迪哥股份公司 用于生成真随机数的方法和装置
CN104915178A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 索尼公司 光学随机数生成器及用于生成随机数的方法
CN104915178B (zh) * 2014-03-11 2019-03-08 索尼公司 光学随机数生成器及用于生成随机数的方法
CN104238996A (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 清华大学 源无关量子随机数的产生方法及装置
CN104238996B (zh) * 2014-09-04 2017-08-11 清华大学 源无关量子随机数的产生方法及装置
US10078495B2 (en) 2014-09-04 2018-09-18 Tsinghua University Method and apparatus for generating source-independent quantum random number
CN110795065A (zh) * 2019-10-31 2020-02-14 太原理工大学 一种基于toad的全光随机数产生装置
CN110795065B (zh) * 2019-10-31 2020-05-22 太原理工大学 一种基于toad的全光随机数产生装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080025151A (ko) 2008-03-19
WO2006133650A1 (en) 2006-12-21
JP2008547072A (ja) 2008-12-25
EP1907925A1 (en) 2008-04-09
US20060288062A1 (en) 2006-12-21
EP1907925A4 (en) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101198926A (zh) 量子随机数生成器
Vakhitov et al. Large pulse attack as a method of conventional optical eavesdropping in quantum cryptography
US11106433B2 (en) Random number generator
Fürst et al. High speed optical quantum random number generation
Pinheiro et al. Eavesdropping and countermeasures for backflash side channel in quantum cryptography
CN109240645A (zh) 一种量子随机数发生器及量子随机数生成方法
CN101750155A (zh) 基于光纤阵列的脉冲信噪比单次测量方法和系统
US20220398069A1 (en) A quantum random number generator
Petrov et al. Independent quality assessment of a commercial quantum random number generator
Rabenandrasana et al. Development of a metrological system for measuring the characteristics of single photon detectors based on an educational platform EMQOS 1.0
Stipčević et al. Precise monte carlo simulation of single-photon detectors
Adinolfi et al. The front-end (Level-0) electronics interface module for the LHCb RICH detectors
CN115427880A (zh) 用于产生包括量子纠缠的单光子状态的多个光子的装置
Daneshgaran et al. Realistic QKD system hacking and security
JP5911097B2 (ja) 明光攻撃の検知機能付き単一光子検出器
Brida et al. Analysis of the possibility of analog detectors calibration by exploiting stimulated parametric down conversion
Rahmouni et al. Hyperspectral photon-counting optical time domain reflectometry
Huttner et al. Photon-counting techniques for fiber measurements
CN111257850B (zh) 连续波编码激光雷达系统及其剩余空间光利用方法
US11742977B2 (en) Polarization division multiplexed (PDM) communication systems and devices and methods of use thereof
CN217307693U (zh) 光通信链路插损测量装置及量子密钥分发系统
Makarov et al. Laser damage creates backdoors in quantum communications
Krapick et al. Analysis of photon triplet generation in pulsed cascaded parametric down-conversion sources
Meda et al. Quantum key distribution security threat: the backflash light case
CN100351776C (zh) 一种自平衡等比分束方法及量子真随机码发生装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1117926

Country of ref document: HK

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080611

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1117926

Country of ref document: HK