JPWO2020121451A1 - 乱数供給方法および装置 - Google Patents
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Abstract
2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給装置(100)であって、第1の乱数生成器により生成された第1乱数(RN1)が所定値(a)と一致するか否かを判定する判定部(103)と、第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数(RN2)を使用しないで、第1乱数が前記所定値と一致しない場合には第2乱数(RN2)を使用することで、第1の乱数(RN1)を含む2ビット乱数を信号処理部(105)へ供給する制御部と、を有する。
Description
本発明の第二の態様によれば、nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置であって、少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定する判定部と、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、を有する。
本発明の第三の態様によれば、2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給方法であって、判定部が、第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定し、制御部が、前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する。
本発明の第四の態様によれば、nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する方法であって、少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積し、判定部が、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定し、制御部が、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合、当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合、不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する。
本発明の第五の態様によれば、2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する判定部と、前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、を前記コンピュータで実現する。
本発明の第六の態様によれば、nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積する機能と、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定する機能と、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する機能と、を前記コンピュータで実現する。
本発明の実施形態によれば、2つの乱数により信号処理に必要な3状態を生成する場合、第1の乱数の値が所定値であれば、それに続く第2の乱数を使用せず、所定値でなければ第2の乱数を使用する。これによって、2系統の乱数により論理的に得られる4状態のうち、信号処理に利用される3状態を生成することができる。第1の乱数が所定値であれば第2の乱数を使用しないので、全体として乱数の消費量を削減することができる。この方法は、後述するように、3系統以上の2値乱数の場合にも適用可能である。
本発明の第1実施形態によれば、第1の乱数生成器が生成した第1乱数が所定値であるか否かを判定し、所定値であれば第2の乱数生成器が生成した第2乱数を使用せず、所定値でなければ第2の乱数を使用する。第1乱数が所定値であれば乱数が消費されないので、全体として乱数の消費量を削減することができる。第2乱数は第1乱数よりも消費量が少なくなるので、第2の乱数生成器は第1の乱数生成器より低速で動作可能である。以下、2値a/bの乱数を一例として説明する。なお、a,bは一方が0であれば他方が1の値をとる。
本発明の第2実施形態によれば、乱数生成器が生成した乱数をメモリにプールし、その乱数プールからの乱数読出しを制御することで、上記第1実施形態と同様の3状態を生成可能である。すなわち、乱数プールから読み出された1つの第1乱数の値が所定値であるか否かを判定し、所定値であれば乱数プールからの乱数読出しを行わず、所定値以外であれば乱数プールから続く第2乱数を読み出す。第1乱数が所定値であれば乱数が消費されないので、乱数の消費量を削減することができる。以下、2値a/bの乱数を一例として説明する。なお、a,bは一方が0であれば他方が1の値をとる。
本発明の第3実施形態によれば、上記第1および第2実施形態における論理的な4(=22)状態を2n状態(nは2以上の整数)に一般化し、2n状態のうち2n−1より多く2nより少ない状態だけを使用する信号処理に対して乱数を供給する。本実施形態においても、使用されない状態に着目して乱数の消費量を節約することができる。本実施形態の基本的な方法について、図5を参照して簡単に説明する。
図6に例示するように、第3実施形態による乱数供給装置100は、1つあるいは複数の乱数生成器から乱数RNを入力し、メモリ501に蓄積する。乱数生成器は、熱雑音や光子検出等を利用した物理乱数生成器であることが望ましいが、本実施形態は擬似乱数生成器であっても適用可能である。メモリ501はプロセッサ502により読み出し制御が行われ、2n−1より多く2nより少ない指定状態のいずれかを特定するためのnビット乱数RNOUTを生成する。nビット乱数RNOUTは、第2実施形態のようにシリアルに信号処理部504へ出力されても良いし、図6に例示するようにシフトレジスタ503に順次入力し、nビット並列出力O1〜Onとして信号処理部504へ出力されてもよい。
図7に例示するように、プロセッサ502は、1以上のmビット指定値を設定する(動作601)。続いて、プロセッサ502はメモリ501から乱数RNを順次読み出し(動作602)、読み出した乱数列“RN1・・・RNm”と1以上のmビット指定値とが一致するか否か判定する(動作603)。一致すれば(動作603のYES)、プロセッサ502は、当該乱数列“RN1・・・RNm”に続く(n−m)ビットにドントケアを示すXを埋めてnビット出力n−RN=“RN1・・・RNmXX・・・X”を信号処理部504へ出力する(動作604)。一致しなければ(動作603のNO)、プロセッサ502は、不一致となったビット位置以降に入る乱数をメモリ501から順次読み出し、nビット出力n−RN=“RN1・・・RNn” を信号処理部504へ出力する(動作605)。なお、読み出された乱数はメモリ501から順次削除される。
以下、本発明の一実施例によれば、光パルスの強度を変調する強度変調器に対して、上述した第1〜第3実施形態による乱数供給装置100が乱数を供給する通信機について説明する。通信機の強度変調器が第1〜第3実施形態の信号処理部105,303、504に対応する。本実施例では、光パルスの強度を3レベルに変化させる場合を例示する。したがって、乱数供給装置100は3強度レベルにそれぞれ対応する3状態の乱数出力O1およびO2を強度変調器へ供給する。
上述した第1から第3実施形態および実施例は、量子鍵配送(QKD)システムにおける乱数供給に利用可能である。特に、光パルスの強度を変化させるデコイ方式は、PNS攻撃の有無を検知することが可能となり、QKDシステムの実用化に必須と考えられている。
上述した実施形態および実施例の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
(付記1)
2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給装置であって、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、
を有する乱数供給装置。
(付記2)
前記制御部は、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、
前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には当該第1乱数と第2の乱数生成器により生成された第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
付記1に記載の乱数供給装置。
(付記3)
前記第2の乱数生成器により生成された第2の乱数を蓄積する記憶部を更に有し、前記制御部は、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合に前記記憶部から前記第2の乱数を読み出す付記1または2に記載の乱数供給装置。
(付記4)
前記第2の乱数生成器の乱数生成速度が前記第1の乱数生成器より低速である付記1−3のいずれか1項に記載の乱数供給装置。
(付記5)
nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置であって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、
前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、
を有する乱数供給装置。
(付記6)
前記信号処理部は、前記nビット乱数が示す論理的な2n状態より少なくとも1以上小さい数の状態であって2n−1より大きい数の状態により制御される付記5に記載の乱数供給装置。
(付記7)
前記判定部は前記記憶部から読み出された1ビットの第1乱数が1つの所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部は、前記第1乱数が前記所定値と一致する時に当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない時に前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
付記5または6に記載の乱数供給装置。
(付記8)
前記判定部は前記記憶部から読み出されたmビット(mは0<m<nの整数)の乱数列が複数のmビット所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部は、前記mビットの乱数列が複数のmビット所定値のいずれかと一致する時に当該mビットの乱数列に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給し、前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれとも一致しない時には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
付記5または6に記載の乱数供給装置。
(付記9)
前記信号処理部は、送信信号の強度および位相の少なくとも一つに関する変調を行う変調器である付記1−8のいずれか1項に記載の乱数供給装置。
(付記10)
付記1−9のいずれか1項に記載の乱数供給装置により供給される乱数を用いて信号処理を実行する通信機。
(付記11)
付記1−9のいずれか1項に記載の乱数供給装置により供給される乱数に従って送信光パルスの強度変調を行う量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機。
(付記12)
2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給方法であって、
判定部が、第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定し、
制御部が、前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
乱数供給方法。
(付記13)
nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する方法であって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積し、
判定部が、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定し、
制御部が、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合、当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合、不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
乱数供給方法。
(付記14)
前記信号処理部は、前記nビット乱数が示す論理的な2n状態より少なくとも1以上小さい数の状態であって2n−1より大きい数の状態により制御される付記13に記載の乱数供給方法。
(付記15)
前記判定部が、前記記憶部から読み出された1ビットの第1乱数が1つの所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部が、
前記第1乱数が前記所定値と一致する時に当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、
前記第1乱数が前記所定値と一致しない時に前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
付記13または14に記載の乱数供給方法。
(付記16)
前記判定部が、前記記憶部から読み出されたmビット(mは0<m<nの整数)の乱数列が複数のmビット所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部が、
前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれかと一致する時に当該mビットの乱数列に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給し、
前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれとも一致しない時には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
付記13または14に記載の乱数供給方法。
(付記17)
前記信号処理部は、送信信号の強度および位相の少なくとも一つに関する変調を行う変調器である付記13−16のいずれか1項に記載の乱数供給方法。
(付記18)
量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機であって、
乱数に従って光パルスの強度を変調するデコイ強度変調器と、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には当該第1乱数と任意の値とを前記デコイ強度変調器へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には当該第1乱数と第2の乱数生成器により生成された第2乱数とを前記デコイ強度変調器へ供給する制御部と、
を有する通信機。
(付記19)
量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機であって、
乱数に従って、光パルスの強度を変調するデコイ強度変調器と、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、
前記記憶部から読み出された第1乱数が前記所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が前記所定値と一致する時には当該第1乱数と任意の値とを前記デコイ強度変調器へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない時には前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記デコイ強度変調器へ供給する制御部と、
を有する通信機。
(付記20)
乱数に従って動作する信号処理部へ乱数を供給する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する機能と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する機能と、
を前記コンピュータで実現するためのプログラム。
(付記21)
nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積する機能と、
前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が複数の所定値と一致するか否かを判定する機能と、
前記少なくとも1つの乱数が前記複数の所定値のいずれかと一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記複数の所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する機能と、
を前記コンピュータで実現するためのプログラム。
101、102 乱数生成器
103 判定部
104 メモリ
105 信号処理部
301 乱数プール
302 判定部
303 信号処理部
501 メモリ
502 プロセッサ
503 シフトレジスタ
504 信号処理部
505 プログラムメモリ
701 2電極型強度変調器
701A、701B 位相シフタ
702 駆動回路
703 物理乱数生成器
801 レーザ光源
802 強度変調器(デコイ)
803 非対称干渉計
804 強度位相変調器
805 減衰器
806 乱数供給部
807 物理乱数生成器
811 位相変調器(基底)
812 非対称干渉計
813、814 光子検出器
本発明の第二の態様によれば、nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置であって、少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定する判定部と、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、を有する。
本発明の第三の態様によれば、2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給方法であって、判定部が、第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定し、制御部が、前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する。
本発明の第四の態様によれば、nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する方法であって、少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積し、判定部が、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定し、制御部が、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合、当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合、不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する。
Claims (21)
- 2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給装置であって、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、
を有する乱数供給装置。 - 前記制御部は、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、
前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には当該第1乱数と第2の乱数生成器により生成された第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
請求項1に記載の乱数供給装置。 - 前記第2の乱数生成器により生成された第2の乱数を蓄積する記憶部を更に有し、前記制御部は、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合に前記記憶部から前記第2の乱数を読み出す請求項1または2に記載の乱数供給装置。
- 前記第2の乱数生成器の乱数生成速度が前記第1の乱数生成器より低速である請求項1−3のいずれか1項に記載の乱数供給装置。
- nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置であって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、
前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する制御部と、
を有する乱数供給装置。 - 前記信号処理部は、前記nビット乱数が示す論理的な2n状態より少なくとも1以上小さい数の状態であって2n−1より大きい数の状態により制御される請求項5に記載の乱数供給装置。
- 前記判定部は前記記憶部から読み出された1ビットの第1乱数が1つの所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部は、前記第1乱数が前記所定値と一致する時に当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない時に前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
請求項5または6に記載の乱数供給装置。 - 前記判定部は前記記憶部から読み出されたmビット(mは0<m<nの整数)の乱数列が複数のmビット所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部は、前記mビットの乱数列が複数のmビット所定値のいずれかと一致する時に当該mビットの乱数列に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給し、前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれとも一致しない時には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
請求項5または6に記載の乱数供給装置。 - 前記信号処理部は、送信信号の強度および位相の少なくとも一つに関する変調を行う変調器である請求項1−8のいずれか1項に記載の乱数供給装置。
- 請求項1−9のいずれか1項に記載の乱数供給装置により供給される乱数を用いて信号処理を実行する通信機。
- 請求項1−9のいずれか1項に記載の乱数供給装置により供給される乱数に従って送信光パルスの強度変調を行う量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機。
- 2ビット乱数により信号処理部の動作に必要な3状態を生成する乱数供給方法であって、
判定部が、第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定し、
制御部が、前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
乱数供給方法。 - nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する方法であって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積し、
判定部が、前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が少なくとも1つの所定値と一致するか否かを判定し、
制御部が、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値と一致する場合、当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、
前記少なくとも1つの乱数が前記少なくとも1つの所定値のいずれとも一致しない場合、不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
乱数供給方法。 - 前記信号処理部は、前記nビット乱数が示す論理的な2n状態より少なくとも1以上小さい数の状態であって2n−1より大きい数の状態により制御される請求項13に記載の乱数供給方法。
- 前記判定部が、前記記憶部から読み出された1ビットの第1乱数が1つの所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部が、
前記第1乱数が前記所定値と一致する時に当該第1乱数と任意の値とを前記信号処理部へ供給し、
前記第1乱数が前記所定値と一致しない時に前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記信号処理部へ供給する、
請求項13または14に記載の乱数供給方法。 - 前記判定部が、前記記憶部から読み出されたmビット(mは0<m<nの整数)の乱数列が複数のmビット所定値と一致するか否かを判定し、
前記制御部が、
前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれかと一致する時に当該mビットの乱数列に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給し、
前記mビットの乱数列が前記複数のmビット所定値のいずれとも一致しない時には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する、
請求項13または14に記載の乱数供給方法。 - 前記信号処理部は、送信信号の強度および位相の少なくとも一つに関する変調を行う変調器である請求項13−16のいずれか1項に記載の乱数供給方法。
- 量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機であって、
乱数に従って光パルスの強度を変調するデコイ強度変調器と、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には当該第1乱数と任意の値とを前記デコイ強度変調器へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には当該第1乱数と第2の乱数生成器により生成された第2乱数とを前記デコイ強度変調器へ供給する制御部と、
を有する通信機。 - 量子鍵配送(QKD)システムにおける送信側の通信機であって、
乱数に従って、光パルスの強度を変調するデコイ強度変調器と、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を蓄積する記憶部と、
前記記憶部から読み出された第1乱数が前記所定値と一致するか否かを判定する判定部と、
前記第1乱数が前記所定値と一致する時には当該第1乱数と任意の値とを前記デコイ強度変調器へ供給し、前記第1乱数が前記所定値と一致しない時には前記記憶部から第2乱数を読み出し、前記第1乱数と前記第2乱数とを前記デコイ強度変調器へ供給する制御部と、
を有する通信機。 - 乱数に従って動作する信号処理部へ乱数を供給する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
第1の乱数生成器により生成された第1乱数が所定値と一致するか否かを判定する機能と、
前記第1乱数が所定値と一致する場合には、第2の乱数生成器により生成された第2乱数を使用しないで、前記第1乱数が前記所定値と一致しない場合には前記第2乱数を使用することで、前記第1の乱数を含む前記2ビット乱数を前記信号処理部へ供給する機能と、
を前記コンピュータで実現するためのプログラム。 - nビット乱数(nは2以上の整数)に従って動作する信号処理部へ前記nビット乱数を供給する装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
少なくとも一つの乱数生成器が生成した乱数を記憶部に蓄積する機能と、
前記記憶部から読み出された少なくとも1つの乱数が複数の所定値と一致するか否かを判定する機能と、
前記少なくとも1つの乱数が前記複数の所定値のいずれかと一致する場合には当該少なくとも1つの乱数に続くビット位置に任意の値を入れた前記nビット数の乱数を前記信号処理部へ供給し、前記少なくとも1つの乱数が前記複数の所定値のいずれとも一致しない場合には不一致のビット位置以降に前記記憶部から読み出された乱数を入れた前記nビット乱数を前記信号処理部へ供給する機能と、
を前記コンピュータで実現するためのプログラム。
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