Recientemente, El equipo de investigación dirigido por el académico GUO Guangcan de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China de la Academia de Ciencias de China ha realizado análisis de seguridad y mejora de generadores de números aleatorios cuánticos independientes de la fuente con dispositivos imperfectos.

Al estudiar las características reales de los dispositivos de medición de la generación de números aleatorios cuánticos independientes de la fuente, los investigadores señalaron que los problemas de seguridad fueron causados ​​por afterpulse, desajuste de la eficiencia de detección, poca sensibilidad a la distribución del número de fotones en los dispositivos de medición, etc., y dio las soluciones correspondientes. El estudio fue publicado en npj Información cuántica .

El protocolo de generación de números aleatorios cuánticos independientes de la fuente es un nuevo protocolo de números aleatorios cuánticos propuesto en 2016. Este protocolo puede generar números aleatorios seguros con la condición de que la fuente de luz no sea de confianza al monitorear el código de error de la base mutua imparcial correspondiente a la base de la generación de números aleatorios. Puede cumplir simultáneamente con los requisitos de seguridad y alta tasa de generador de números aleatorios, y tiene una tolerancia a la pérdida de dispositivos muy alta.

Sin embargo, el protocolo tiene algunos problemas de seguridad, como el no tener en cuenta el problema del pulso posterior del detector, el desajuste de la eficiencia de detección, la poca sensibilidad del detector a la distribución de la fuente de luz y otras características, lo que impide la aplicación de este protocolo.

En este estudio, los investigadores presentaron un modelo de detector que contiene estos parámetros reales, y luego evaluó el impacto de estos problemas en la seguridad real. Al mismo tiempo, apuntando al problema del afterpulse, le dieron al límite superior de la información del número aleatorio de seguridad con la existencia de escuchas clandestinas.

Para resolver el problema de la falta de coincidencia de la eficiencia de detección y la baja sensibilidad del detector a la distribución de la fuente de luz, los investigadores propusieron un método para monitorear la distribución de la fuente de luz, y dio una fórmula de tasa de bits basada en la seguridad componible con plena consideración del efecto de longitud finita.

Este estudio ha analizado cuantitativamente el problema de seguridad causado por dispositivos de medición imperfectos en sistemas de números aleatorios cuánticos independientes de la fuente y ha dado las soluciones correspondientes. que proporciona un apoyo teórico importante para la realización de un generador de números aleatorios cuánticos independientes de la fuente comercial ultrarrápido.