通过动态探测远端随机量子态实现认证随机性放大

密码学依赖于真正不可预测的随机数,但物理源发射的比特往往存在偏差或相关性。量子力学能够将不完美的随机性放大为近乎完美的随机性,但此前演示需要物理共置、无漏洞的贝尔测试,限制了远程操作的可行性。该研究团队通过动态探测Quantinuum公司98量子比特氦离子阱量子处理器上的大型纠缠态,实现了跨网络的认证随机性放大。即便远程设备存在恶意行为或被拦截攻击者入侵,只要样本生成速度足够快(使经典计算无法模拟量子电路),该协议仍能保障安全。研究人员将量子门操作实时传输至量子处理器,维持量子态相干性约0.9秒,并在测量前仅毫秒级时间向量子处理器公开测量基矢。该设计将经典欺骗的时限压缩至30毫秒,并将潜在攻击者的活动范围限制在4500公里半径内。在包含64个量子比特和276个双量子比特门的随机电路上,该团队实现了0.586的保真度,从而能够将熵率较低的现实不完美随机性放大为近乎完美的随机性。
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提交arXiv: 2025-11-05 18:10

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