Об экстракции квантовой случайности

И.М. Арбеков^а, С.Н. Молотков^†^{а, б, в, г}
^аАкадемия криптографии Российской Федерации, а/я 100, Москва, 119331, Российская Федерация
^бИнститут физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
^вФакультет вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы д. 1, стр. 52, Москва, 119991, Российская Федерация
^гЦентр квантовых технологий Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы 1, стр. 35, Москва, 119991, Российская Федерация

Обсуждаются вопросы о природе случайности, конструктивных и доказуемых способах её получения (экстракции) из наблюдений над физическими системами. Истинная случайность существует только в микромире — при квантово-механическом описании физических систем и измерений над ними — и является фундаментальным свойством квантовых систем. При классическом описании физических систем случайность отсутствует и фактически вводится "вручную" через неопределённость — неизвестность начальных условий. Обсуждается, как можно реально "дотянуться" до квантовой случайности, на примере квантового устройства — генератора случайных чисел. Рассматриваются также вопросы, связанные с "доказательством" случайности — тестированием числовых последовательностей, проводится анализ логических построений, лежащих в основе такого тестирования. При этом используется необходимый математический аппарат, который не требует специальных предварительных знаний. Для понимания достаточно стандартных сведений из университетских курсов по квантовой механике и теории вероятностей. Цель, которую ставили перед собой авторы, — провести единую логическую линию от происхождения случайности в квантовой области до её экстракции, физической реализации и тестирования.

Текст pdf (924 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038890

Ключевые слова: квантовые генераторы случайных чисел, экстракция случайности
PACS: 03.67.Dd, 42.50.Ex (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.11.038890
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/6/d/
Web of Science

000691293300004
Scopus

2-s2.0-85114966083
ADS NASA

2021PhyU...64..617A
Цитата: Арбеков И М, Молотков С Н "Об экстракции квантовой случайности" УФН 191 651–669 (2021)

BibTexBibNote ® (generic)

BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

TY JOUR
TI Extraction of quantum randomness
AU Arbekov, I. M.
AU Molotkov, S. N.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2021
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 191
IS 6
SP 651-669
UR https://ufn.ru/ru/articles/2021/6/d/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.11.038890

Поступила: 15 мая 2020, доработана: 28 октября 2020, одобрена в печать: 29 ноября 2020

English citation: Arbekov I M, Molotkov S N “Extraction of quantum randomness” Phys. Usp. 64 617–634 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038890