本报讯 近日,我校潘建伟及其同事张强、南方科技大学范靖云等,与英国约克大学Roger Colbeck和清华大学马雄峰分别合作,采用不同的理论方法,在国际上首次实现设备无关的量子随机性扩展,为设备无关量子随机数的实用化发展奠定了坚实基础。相关成果分别发表于《自然·物理学》和《物理评论快报》上。
随机性在人类的生产活动中无处不在,也是自然界的基本属性之一,在信息安全、数值模拟、抽样检测和公益彩票等多个领域中有着重要的应用。此前的2018年,潘建伟团队和合作者首次实验实现设备无关的量子随机数产生,文章发表在《自然》杂志。但在此实验方案中,随机数产生过程中消耗的随机性远远大于产出。随机数产生的不可持续性阻碍了其在实际应用中的推广。针对这一问题,潘建伟团队及其合作者们设计并实现了设备无关的量子随机性扩展。他们与约克大学Roger Colbeck教授合作,在基于熵累积理论的实验中,约在19.2小时内实现了2.57×108比特的随机性净增加。英国Bristol大学的Paul Skrzypczyk博士在《自然·物理学》的News & Views栏目撰文评价该工作“毫无疑问提供了最高质量的随机数,是量子技术快速发展的一个里程碑”。同时,与清华大学马雄峰教授团队合作,在基于量子概率估计方法的实验中,约在13.1小时内实现了1.08×108比特的随机性净增加。
审稿人评价该工作是“量子随机数产生/随机扩展领域中的开创性工作”。两项研究成果分别使用不同的理论方案各自独立完成,为未来设备无关量子随机数的商业化与实用化奠定基础。(微量宗 )