Выпуски

 / 

2021

 / 

июнь

←  →

Методические заметки


Об экстракции квантовой случайности

 а, †  а, б, в, г
а Академия криптографии Российской Федерации, а/я 100, Москва, 119331, Российская Федерация
б Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
в Факультет вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы д. 1, стр. 52, Москва, 119991, Российская Федерация
г Центр 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)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.11.038890
Адрес для корреспонденции:
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/
000691293300004
2-s2.0-85114966083
2021PhyU...64..617A
Цитата: Арбеков И М, Молотков С Н "Об экстракции квантовой случайности" УФН 191 651–669 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 15 мая 2020, доработана: 28 октября 2020, 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

Список литературы (27) Статьи, ссылающиеся на эту (15) Похожие статьи (20) ↓

  1. И.М. Арбеков, С.Н. Молотков «Квантовые генераторы случайных чисел, экстракция доказуемо случайных битовых последовательностей из траекторий цепи Маркова» УФН 194 974–993 (2024)
  2. А.С. Трушечкин, Е.О. Киктенко и др. «Стойкость метода обманных состояний в квантовой криптографии» УФН 191 93–109 (2021)
  3. А.В. Белинский «Парадокс друга Вигнера: объективной реальности не существует?» УФН 190 1335–1342 (2020)
  4. С.П. Кулик, С.Н. Молотков «Релятивистское квантовое распределение ключей между стационарными объектами на когерентных состояниях» УФН, принята к публикации
  5. А.М. Жёлтиков «Критика квантового разума: измерение, сознание, отложенный выбор и утраченная когерентность» УФН 188 1119–1128 (2018)
  6. А.В. Белинский «О концепции "волны-пилота" Дэвида Бома» УФН 189 1352–1363 (2019)
  7. А.В. Белинский, А.А. Клевцов «Нелокальный классический "реализм" и квантовая суперпозиция как отсутствие определённых значений физических величин до момента измерения» УФН 188 335–342 (2018)
  8. Н.В. Евдокимов, В.П. Комолов, П.В. Комолов «Интерференция динамического хаоса гамильтоновых систем: эксперимент и возможности радиофизических приложений» УФН 171 775–795 (2001)
  9. В.Н. Цытович «Об описании коллективных процессов и флуктуаций в классической и квантовой плазме» УФН 159 335–373 (1989)
  10. К.В. Чукбар «Гармония в многочастичной квантовой задаче» УФН 188 446–454 (2018)
  11. С.В. Владимиров, Ю.О. Тышецкий «Об описании бесстолкновительной квантовой плазмы» УФН 181 1313–1328 (2011)
  12. В.С. Пронских «Проблемы измерений: современные дискуссии и модели» УФН 190 211–219 (2020)
  13. Г. Оппен «Объекты и окружение» УФН 166 661–667 (1996)
  14. В.С. Бескин, Т.И. Халилов «К проблеме граничных условий для уравнений смешанного типа, возникающих при описании астрофизических трансзвуковых течений» УФН 193 791–797 (2023)
  15. Е.А. Нелин «Импедансная модель для "барьерных" задач квантовой механики» УФН 177 307–313 (2007)
  16. А.Ю. Андреев, Д.А. Киржниц «Тахионы и неустойчивость физических систем» УФН 166 1135–1140 (1996)
  17. В.П. Демуцкий, Р.В. Половин «Концептуальные вопросы квантовой механики» УФН 162 (10) 93–180 (1992)
  18. В.П. Быков, В.И. Татарский «Теория возмущений для резольвенты применительно к задачам теории излучения» УФН 161 (2) 125–160 (1991)
  19. В.Ю. Шишков, Е.С. Андрианов и др. «Релаксация взаимодействующих открытых квантовых систем» УФН 189 544–558 (2019)
  20. С.Г. Каршенбойм «О переопределении килограмма и ампера в терминах фундаментальных физических констант» УФН 176 975–982 (2006)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение