基于一般POVM的连续变量源无关量子随机数生成

连续变量源无关量子随机数生成器在半设备无关协议中提供了最高的生成速率。然而,在实际应用中,由于可允许的测量配置有限,协议设计受到限制。该工作提出了一种严格的安全证明框架,能够兼容一般性的、无穷维的正算子值测度。基于数值安全证明框架,研究人员通过最大化窃听者的猜测概率来评估随机性下限。具体而言,该团队将Fock空间中固有的无穷维半定规划转化为一个可处理的有限维半定规划,并严格证明后者为原无穷维问题的猜测概率提供了一个严格的上界。该框架通过使用仅包含单正交分量测量的非平衡外差探测来认证安全随机性,从而绕过了传统上需要测量两个共轭正交分量(如X和P)的要求,展示了其能力。研究人员在光学平台上使用真空态和弱相干态实验验证了该协议,实现了每个样本最高1.11比特的安全随机性提取,以及1.776 Gbps的超高生成速率。该工作为实际高速量子随机数生成器提供了灵活的设计方案。
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提交arXiv: 2026-06-30 01:48

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