本报讯 近日，日本NTT公司利用现实光学装置首次制成了能高速生成具有高度安全性随机数的量子随机数生成器（简称“QRNG”）。相关论文在线刊登于英国科学杂志《Nature Communications》。
NTT团队采用了光子时间纠缠量子比特，具体而言，就是考虑两个时刻，利用光子在其中某个时刻所处的状态或光子在两个时刻所处的叠加态作为量子比特。只要以某个时刻确定存在的光子状态为基准对叠加态进行测定，则根据测不准原理，所得结果即是随机数。在实验中，研究人员利用非对称马赫-曾德尔干涉仪（Mach-Zehnder interferometer）和两个单一光子检测器组成的系统，制成了能同时完成上述两项测定的QRNG。其后为了验证本次开发的QRNG的性能，研究人员进行了在安全误差为2-64条件下生成8192位随机数以确保量子力学安全性的实验。验证结果显示，此次NTT开发的QRNG能够在每0.1秒产生8192位以上的安全随机数，成功达到了预想要求，实现了对安全性和工作效率的兼顾。
下一步，NTT计划着力开发能在保证高度安全性的前提下进行连续高速运转的量子随机信标，以便能不断生成并公开具有一定长度、确保安全的新随机数，用于零知识证明（Zero Knowledge Proof）及选举监察等方面。此外，NTT还将推进QRNG的小型化开发。
