CN109783059A - 一种量子随机数产生方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种量子随机数产生方法及装置，属于通信技术领域。所述方法包括：对量子随机源产生的光信号进行探测；基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。所述装置包括：量子随机源、光电探测模块、以及控制器，所述量子随机源用于，产生光信号；所述光电探测模块用于，对量子随机源产生的光信号进行探测，并基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；所述控制器用于，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

Description

一种量子随机数产生方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种量子随机数产生方法及装置。

背景技术

随机数在量子通信、密码学、博彩业、蒙特卡罗模拟、数值计算、随机抽样、神经网络计算等领域有着广泛而重要的应用。随机数包括伪随机数和真随机数。伪随机数通过一定的种子和确定性算法生成，真随机数通过自然界中的物理过程产生。

量子随机数发生器基于量子力学内在的随机性，是理论上被严格证明能产生完全不可预知的真随机数发生器。目前已有多种量子随机数发生器方案，例如单光子路径选择方案、光子到达时间的方案、真空涨落的方案、激光器相位噪声方案等。现有的量子随机数产生方法包括：首先，采用量子物理系统提供自发辐射光，并对其进行滤波；其次，对滤波后的自发辐射光进行能量探测，将光信号转换为模拟的电信号；再次，将模拟电信号转换为数字信号；然后，基于获得的多个数字信号，形成最终的二进制的随机序列。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：通过量子物理过程产生的随机源，由于实际系统器件的限制(如采样设备中阈值电平的设置、探测器效率的不平衡、实际电路中的经典噪声等因素)，通过探测和采样之后得到的原始随机序列存在一定的偏差和冗余，进而影响输出随机序列的统计特征。

发明内容

本发明实施例提供了一种量子随机数产生方法及装置，能够经过严格的统计检测，得到满足统计的均匀性的随机序列。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种量子随机数产生方法，所述方法包括：

对量子随机源产生的光信号进行探测；

基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；

对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

可选地，所述两个所述原始随机序列是，在两个不同波长下分别探测所述量子随机源产生的光信号生成的，或者，在同一波长下且在不同时刻探测所述量子随机源产生的光信号生成的。

可选地，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列，包括：

计算所述原始随机序列中各个所述采样点的均值；

基于所述原始随机序列中各个所述采样点的均值，更新所述原始随机序列中各个所述采样点的取值，所述原始随机序列中的第j个所述采样点的更新后的取值为，第j个所述采样点的更新前的取值减去计算出的均值，j为正整数、且小于或等于n，n为正整数且大于1，n为所述原始随机序列中的采样点的数量；

对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

可选地，所述两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，所述对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列，包括：

对所述第一随机序列中的各个所述采样点进行反转处理，在所述反转处理后，所述第一随机序列的第t个所述采样点中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转处理前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于n；

按照所述采样点的排列顺序，对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

可选地，所述对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列，包括：

对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算；

从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。

另一方面，提供了一种量子随机数产生装置，所述装置包括：量子随机源、光电探测模块、以及控制器，

所述量子随机源用于，产生光信号；

所述光电探测模块用于，对量子随机源产生的光信号进行探测，并基于探测到的光信号，生成原始随机序列组，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；

所述控制器用于，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

可选地，所述两个所述原始随机序列是，在两个不同波长下分别探测所述量子随机源产生的光信号生成的，或者，在同一波长下且在不同时刻探测所述量子随机源产生的光信号生成的。

可选地，所述控制器用于，

计算所述原始随机序列中各个所述采样点的均值；

基于所述原始随机序列中各个所述采样点的均值，更新所述原始随机序列中各个所述采样点的取值，所述原始随机序列中的第j个所述采样点的更新后的取值为，第j个所述采样点的更新前的取值减去计算出的均值，j为正整数、且小于或等于n，n为所述原始随机序列中的采样点的数量；

对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

可选地，所述两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，所述控制器用于，

对所述第一随机序列中的各个所述采样点进行反转处理，在所述反转处理后，所述第一随机序列的第t个所述采样点中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转处理前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于n；

按照所述采样点的排列顺序，对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

可选地，所述控制器用于，

对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算；

从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过对量子随机源产生的光信号进行转换生成原始随机序列，原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；由于量子随机源的随机性是源于量子力学内禀随机性，而原始随机序列是对量子随机源的输出进行探测转换得到，因此，理想的原始随机序列具有不可预测的真随机性特性；对两个原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列；逻辑运算利于去除序列中的偏置和冗余，最终得到的真随机序列排列均匀，可以经过严格的统计检测，具有较高的随机性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1和图2是本发明实施例提供的一种量子随机数产生装置的结构示意图；

图3和图4是本发明实施例提供的一种量子随机数产生方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的随机数生成过程的示意图；

图6是本发明实施例提供的均值处理后的原始随机序列的量化后的概率密度分布示意图；

图7是本发明实施例提供的经反转异或后的原始随机序列的量化后的概率密度分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的一种量子随机数产生装置。参见图1，该装置80包括：量子随机源1、光电探测模块2、以及控制器3。

量子随机源1用于，产生光信号。

光电探测模块2用于，对量子随机源产生的光信号进行探测，并基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点。

控制器3用于，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

通过对量子随机源产生的光信号进行转换生成原始随机序列，原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；由于量子随机源的随机性是源于量子力学内禀随机性，而原始随机序列是对量子随机源的输出进行探测转换得到，因此，理想的原始随机序列具有不可预测的真随机性特性；对两个原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列；逻辑运算利于去除序列中的偏置和冗余，最终得到的真随机序列排列均匀，可以经过严格的统计检测，具有较高的随机性。

示例性地，参见图2，光电探测模块2包括：波分复用器21和N个光电探测单元22。

波分复用器21用于，以N个不同波长为中心波长，对从量子随机源1探测到的光信号进行分路，并输出N路光信号。

光电探测单元22包括光电探测器(图2中PD)22a和模数转换器(图2中ADC)22b。N个光电探测单元22中第b个光电探测单元22中的光电探测器22a用于，探测N路光信号中第b路光信号，并转换为电信号。N个光电探测单元22中第b个光电探测单元22中的模数转换器22b用于，将第b个光电探测单元22中的光电探测器22a转换的电信号转换为第b路光信号对应的原始随机序列。

示例性地，参见图2，光电探测单元22还包括衰减器22c。N个光电探测单元22中第b个光电探测单元22中的衰减器22c用于，对N路光信号中第b路光信号的强度进行调节，并将调节后的第b路光信号输出至第b个光电探测单元中的光电探测器22a。

示例性地，参见图2，光电探测单元22还包括放大器22d。N个光电探测单元22中第b个光电探测单元22中的放大器22d用于，将第b个光电探测单元22中的光电探测器22a转换的电信号放大，并将放大后的电信号输出至第b个光电探测单元中的模数转换器22b。

示例性地，参见图2，光电探测单元22还包括隔直电路(图未示出)。隔直电路位于光电探测器22a与放大器22d之间，用于隔离电路中的直流分量，避免直流分量流入放大器22d。

波分复用器21将光信号频谱分割成若干个子频带，子频带的带宽应远大于光电探测器22a的带宽。示例性地，N可以等于4，波分复用器21相邻两路信号中心波长间隔等于5nm(覆盖10GHz的AD采样率)。每个子频带对应一个独立的随机源通道，通过光电探测器22a探测，可得到原始随机序列。衰减器22c位于波分复用器21的输入端或输出端，用于将源信号功率调节到合适的范围便于光电探测器22a接收。

光电探测器22a的频率响应带宽高，示例性地，选用PIN型高速光电探测器。光电探测器22a为带放大或不带放大功能。

放大器22d为微波放大器，放大器22d的增益带宽应与光电探测器22a频率响应带宽相匹配。示例性地，经过放大器22d放大后的模拟电信号的幅值应尽量落在模数转换器22b的满量程内，从而充分利用模数转换器22b的有效位，提高随机数的生成速率。

其中，前述进行逻辑运算的两个所述原始随机序列是，在两个不同波长下分别探测所述量子随机源1产生的光信号生成的，或者，在同一波长下且在不同时刻探测所述量子随机源1产生的光信号生成的。具体地，两个所述原始随机序列是N路光信号转换得到的N个原始随机序列中的任何两个，或者，两个所述原始随机序列是N路光信号中任何一路光信号在不同时间下转换得到的两个原始随机序列。

示例性地，控制器3用于，计算所述原始随机序列中各个所述采样点的均值；基于所述原始随机序列中各个所述采样点的均值，更新所述原始随机序列中各个所述采样点的取值，所述原始随机序列中的第j个所述采样点的更新后的取值为，第j个所述采样点的更新前的取值减去计算出的均值的，j为正整数、且小于或等于n，n为正整数且大于1，n为所述原始随机序列中的采样点的数量；对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

示例性地，所述两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，控制器3用于，对所述第一随机序列中的各个所述采样点进行反转处理，在所述反转处理后，所述第一随机序列的第t个所述采样点中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转处理前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于n；按照所述采样点的排列顺序，对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

示例性地，所述控制器3用于，对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算；从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。

示例性地，量子随机源1可以采用SLED(Super-Luminescent Diode，超辐射发光二极管)。SLED是一种介于发光二极管和激光器之间的一种半导体器件，其出射光场为大量原子自发辐射的受激放大，其光强直接取决于自发辐射强度，具有理论上的真随机性。通过观测SLED出射光强，可直接得到不可预测的原始随机序列。由于SLED的放大自发辐射噪声的频谱宽度通常在30-60nm(在1550nm中心波长下约5-10THz)左右，因此其理论产生速率可以达到Tbps量级。SLED采用商用蝶形封装，由于激光器输出受温度变化等因素影响，需使SLED在相对恒定温度下工作。基于此，参见图2，该装置还包括温控模块4。温控模块4用于控制量子随机源1的工作温度。

示例性地，参见图2，控制器3包括FPGA处理器31、存储器32、以及输出单元33。所述输出单元33是对外输出随机数的接口，可以是光纤、同轴电缆、网线等，不限于具体物理电气接口形式。

参见图2，本实施例中，将该装置80分为光学板80a和电学板80b两个部分，光学板80a和电学板80b都集成在电路板上，实现小型化、集成化设计。

示例性地，参见图2，该装置还包括电源模块5。电源模块5用于为整个装置提供电源。具体地，电源模块5给SLED 1，光电探测器22a，温控模块4等整板进行供电。

本实施例中，光学板80a主要包含SLED 1、光电探测器22a、波分复用器21、衰减器22c等，主要完成量子随机源的产生并将其转换成模拟随机信号的功能。波分复用器21和衰减器22c为无源光学器件，可通过结构件固定在板卡上。

本实施例中，SLED 1的1dB带宽为1535nm～1570nm(约35nm)，3dB带宽为1520nm～1579nm(约58nm)，整个SLED 1的光谱平坦、宽敞；SLED 1产生的光信号经过波分复用器21可分为4路(N＝4)中心波长不同的光噪声信号。其中相邻两路中心波长之间的间距为5nm；光电探测器22a的频响带宽为20GHz；衰减器22c的目的是将SLED 1产生的光信号调节到探测器22a能探测接收的范围。

本实施例中，电学板80b主要包含隔直电路、放大器22d、ADC(Analog-to-DigitalConverter，模数转换器)22b、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)处理器31、存储器32、输出单元33、电源模块、时钟模块(图未示出)等，主要完成对模拟随机信号的采集、处理及输出等功能。隔直电路在放大器22d前需隔离直流分量；放大器22d将信号放大至ADC 22b的满量程内；电学板80b通过高速射频线缆与光学板80a上的光电探测器22a的输出端互连。

本实施例中，SLED 1与波分复用器21及之间，波分复用器21与衰减器22c之间、衰减器22c与光电探测器22a之间通过光纤器件连接，光电探测器22a与放大器22d之间通过高频射频线缆连接。放大器22d的3dB响应带宽为DC～10GHz；ADC 22b的分辨率为8位，最高采样率可达5GSPS，模拟输入带宽为8GHz；ADC 22b与FPGA处理器31之间的数据通道通过高速串行总线互连；存储器32选用DDR3芯片，可以用来存放临时数据。

本实施例中，通过将SLED的强度信息转化为数字信号，再进行高速采集和后处理得到高速真随机序列。SLED是基于放大自发辐射的半导体器件，放大自发辐射是一种量子现象，其随机性源于原子内禀的自发辐射，通过直接探测光场强度，可直接得到不可预测的真随机序列；由于光源信号的频谱宽、功率高，可以采用波分复用器将光谱分割成多个不重叠的子频带再采样，各个子频带可以认为是独立的通道，这样便可成倍提高随机数的生成速率；通过高速光电探测器直接探测的方式相较于测量激光器相位噪声和真空噪声等方案，无需搭建复杂光路，具有更好的稳定性，对外界环境要求不严苛；信号采集和处理的部分利用高速ADC和高性能FPGA，可实现集成化设计；光源、波分复用器、可调衰减器、光电探测器、微波放大器等模块既可以单独各自成模块搭建，也可以集成在电路板上。另外，本发明提出的后处理方法简单有效，可满足实时、高速的需求。

图3示出了本发明实施例提供的一种量子随机数产生方法，参见图3，所述方法流程包括如下步骤。

步骤301、对量子随机源产生的光信号进行探测。

步骤302、基于探测到的光信号，生成原始随机序列。

其中，原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点。示例性地，所述单个原始随机序列包括1000000个按时间顺序排列的采样点。

步骤303、对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

本发明实施例通过对量子随机源产生的光信号进行转换生成原始随机序列，原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；由于量子随机源的随机性是源于量子力学内禀随机性，而原始随机序列是对量子随机源的输出进行探测转换得到，因此，理想的原始随机序列具有不可预测的真随机性特性；对两个原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列；逻辑运算利于去除序列中的偏置和冗余，最终得到的真随机序列排列均匀，可以经过严格的统计检测，具有较高的随机性。

图4示出了本发明实施例提供的一种量子随机数产生方法，参见图4，所述方法流程包括如下步骤。

步骤401、以N个不同波长为中心波长，对从量子随机源探测得到的光信号进行分路，并输出N路光信号。

示例性地，可以采用图2示出的波分复用器对量子随机源产生的光信号信号进行分路，并输出N路光信号。

步骤402、探测各路光信号，并分别将各路光信号转换为电信号。

示例性地，可以采用图2示出的N个光电探测单元中的光电探测器将光信号转换为电信号。

步骤403、将转换的电信号转换为原始随机序列。

示例性地，可以采用图2示出的N个光电探测单元中的模数转换器将电信号转换为原始随机序列。经过模数转换器采样后，得到多个量化后的二进制随机序列(数字信号)。在本实施例中，将二进制随机序列作为原始随机序列。其中，原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点。

通过步骤401-步骤403实现了，对量子随机源产生的光信号进行探测；基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点。

步骤404、计算第i个原始随机序列中各个采样点的均值。

其中，i为正整数、且小于或等于N。

步骤405、基于第i个原始随机序列中各个采样点的均值，更新第i个原始随机序列中各个采样点的取值。

其中，第i个原始随机序列中的第j个采样点的更新后的取值为，第j个采样点的更新前的取值减去计算出的均值，j为正整数、且小于或等于n。

通过步骤404和步骤405实现了，对第i个原始随机序列进行均值处理。按照第i个原始随机序列的均值处理方式，可以对各个原始随机序列进行均值处理。

步骤406、对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

本实施例中，一个真随机序列通过两个更新后的原始随机序列生成。这两个原始随机序列可以是同一个波长下且在不同时段采样光信号生成的原始随机序列；也可以是不同中心波长下采样光信号生成的原始随机序列。其中，不同中心波长下采样的光信号可以是在同时段采样，也可以是在不同时段采样。对于不同中心波长下采样光信号生成的原始随机序列，示例性地，假如有4个中心波长，那么可以是第1个波长与第2个波长组合，第3个波长与第4个波长组合，生成2个随机序列；可以是第1个波长与第3个波长组合，第2个波长与第4个波长组合，生成2个随机序列等等；还有可能是第1个波长与第2个波长组合，第1个波长与第3个波长组合，第1个波长与第4个波长组合，第2个波长与第3个波长组合，第2个波长与第4个波长组合，第3个波长与第4个波长组合，生成6个随机序列。可见，只要是两两组合即可，但是不局限于是哪两个中心波长之间的组合。

假设两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，则步骤406可以包括如下步骤。

步骤A、对第一随机序列中的各个采样点进行反转处理。

其中，在反转处理后，第一随机序列的第t个采样点的取值中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于N。

步骤B、按照采样点的排列顺序，对反转处理后的第一随机序列中的采样点和第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

示例性地，假设执行步骤405后得到序列A和序列B。序列A可以是本步骤406步骤A中第一随机序列、且序列B可以是本步骤406中步骤B中第二随机序列。参见图5，序列A和序列B中，每个采样点为8位二进制数。序列A中，第1个采样点包括有效位A11-A18(A11是最高有效位，A18是最低有效位)，第2个采样点包括有效位A21-A28。序列B中，第1个采样点包括有效位B11-B18，第2个采样点包括有效位B21-B28。先对序列A进行反转处理，得到序列A’。反转处理，就是对单个采样点顺序来处理，比如采样点A1＝A11A12A13A14A15A16A17A18＝“00001111”，反转后，A1＝“11110000”。然后，将序列A’与序列B按照采样点排列顺序异或，得到序列C。具体地，A18与B11异或，A17与B12异或，A16与B13异或，以此类推。序列C中，对应序列A’和序列B的第1个采样点的有效位为C11-C18，对应序列A’和序列B的第2个采样点的有效位为C21-C28。

其中，可以直接将异或运算后得到的序列作为随机数，也可以在异或运算后得到的序列中选择若干有效位进行拼接，得到随机数序列。而选择的有效位数量可以根据实际硬件条件的差异来确定。基于此，本步骤406中，步骤B可以包括如下步骤。

第一步、对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算。

第二步、从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。

例如，参见图5，对序列C中各采样点的有效位进行低位截取，选择对应序列A’和序列B的第1个采样点的有效位C13-C18(采样时序靠前)，以及选择对应序列A’和序列B的第2个采样点的有效位C23-C28进行拼接，得到真随机序列D。序列D中，按照采样时序顺序排列的有效位包括：D13-D18、D23-D28、…。其中，D13-D18等于C13-C18，D23-D28等于C23-C28。

当序列A与序列B是通过两路不同中心波长光信号采样得来时，序列A与序列B的量化后的概率密度分布见图6，可以看出此分布为正态分布。在真随机序列生成过程中，经过反转异或后得到序列C，其量化后的概率密度分布见图7，可以看出此分布接近均匀分布。

将序列C生成的二进制随机序列D导入NIST-STS统计检验，测试数据为1Gbit，分为1000个长度为1Mbit的子序列；一共有15种统计检验，每一种统计检验都会得到1000个P值，显著水平α＝0.01，当P>α时，认为该次检验通过。考察P>α的概率，如果该概率大于0.9805，可以认为检验通过。试验证明，由本实施例提供的方法产生的随机数，全部通过检验，能够产生真随机数。

需要说明的是：上述实施例提供的量子随机数产生装置在产生量子随机数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的量子随机数产生装置与量子随机数产生方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种量子随机数产生方法，其特征在于，所述方法包括：

对量子随机源产生的光信号进行探测；

基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；

对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个所述原始随机序列是，在两个不同波长下分别探测所述量子随机源产生的光信号生成的，或者，在同一波长下且在不同时刻探测所述量子随机源产生的光信号生成的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列，包括：

计算所述原始随机序列中各个所述采样点的均值；

基于所述原始随机序列中各个所述采样点的均值，更新所述原始随机序列中各个所述采样点的取值，所述原始随机序列中的第j个所述采样点的更新后的取值为，第j个所述采样点的更新前的取值减去计算出的均值，j为正整数、且小于或等于n，n为正整数且大于1，n为所述原始随机序列中的采样点的数量；

对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，所述对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列，包括：

对所述第一随机序列中的各个所述采样点进行反转处理，在所述反转处理后，所述第一随机序列的第t个所述采样点中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转处理前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于n；

按照所述采样点的排列顺序，对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列，包括：

对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算；

从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。

6.一种量子随机数产生装置，其特征在于，所述装置包括：量子随机源、光电探测模块、以及控制器，

所述量子随机源用于，产生光信号；

所述光电探测模块用于，对量子随机源产生的光信号进行探测，并基于探测到的光信号，生成原始随机序列，所述原始随机序列包括多个按时间顺序排列的采样点；

所述控制器用于，对两个所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两个所述原始随机序列是，在两个不同波长下分别探测所述量子随机源产生的光信号生成的，或者，在同一波长且在不同时刻下探测所述量子随机源产生的光信号生成的。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器用于，

计算所述原始随机序列中各个所述采样点的均值；

基于所述原始随机序列中各个所述采样点的均值，更新所述原始随机序列中各个所述采样点的取值，所述原始随机序列中的第j个所述采样点的更新后的取值为，第j个所述采样点的更新前的取值减去计算出的均值，j为正整数、且小于或等于n，n为所述原始随机序列中的采样点的数量；

对两个更新后的所述原始随机序列中的采样点进行逻辑运算，得到真随机序列。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述两个更新后的所述原始随机序列组包括第一随机序列和第二随机序列，所述控制器用于，

对所述第一随机序列中的各个所述采样点进行反转处理，在所述反转处理后，所述第一随机序列的第t个所述采样点中，高有效位到低有效位的排列顺序是反转处理前的排列顺序的倒序，t为正整数、且小于或等于n；

按照所述采样点的排列顺序，对反转处理后的所述第一随机序列中的采样点和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算，得到真随机序列。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器用于，

对反转处理后的所述第一随机序列和所述第二随机序列中的采样点按有效位进行异或运算；

从异或运算后得到的序列中的所述采样点的最低有效位开始，选择设定数量的且连续的有效位进行拼接，得到所述真随机序列。