| 장치 독립적 양자 무작위성 확장 실험 최초 달성 | ||
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  중국과학기술대학교 Pan Jianwei(潘建偉) 연구팀은 다양한 이론적 방법을 채택하여 세계 최초로 장치 독립적 양자 무작위성 확장을 달성하여 장치 독립적 양자 난수의 실용화를 위한 견고한 기반을 마련했다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Nature Physics"와 "Physical Review Letters"에 각각 게재되었다. 무작위성은 인류의 생산활동에서 어디에나 존재하며, 정보 보안, 수치 시뮬레이션, 샘플링 테스트 및 공익 복권 분야에서의 중요한 응용을 가진다. 양자 물리학의 고유 특성을 기반으로 생성된 양자 난수는 고전적 난수와는 다른 진정으로 예측할 수 없는 무작위성 자원으로 간주된다. 장치 독립적 양자 난수의 보안성은 시스템의 입력 및 출력과만 관련될 뿐 물리적 장치의 품질 및 신뢰성에 의존하지 않는다. 극한 조건에서도 장치 자체가 신뢰성이 없거나 또는 제 3 자에 의해 제어되거나 더 나아가 도청자가 강력한 양자 컴퓨터를 가지고 있다하더라도 해당 방안에 의해 생성된 무작위 비트는 현재 최고 수준의 보안성을 보유한다. 연구팀은 2018년에 최초로 장치 독립적 양자 난수 생성을 달성했다. 그러나, 해당 실험 방안에서는 난수 생성 과정에서 소비되는 무작위성이 출력보다 훨씬 크고, 난수 생성의 비지속성 때문에 실제 응용에서의 추진을 방해했다. 따라서, 연구팀은 장치 독립적 양자 무작위성 확장을 설계하고 달성했다. 연구팀은 요크대학교의 Roger Colbeck 교수와 협력하여 엔트로피 축적 이론에 기반한 실험에서 약 19.2시간 내에 2.57×108 비트의 무작위성 순증가를 달성했다. 영국 학자 Paul Skrzypczyk는 해당 작업은 "의심할 여지없이 최고 품질의 난수를 제공했으며 양자 기술의 신속한 발전의 이정표"라고 평가했다. 연구팀은 칭화대학교의 Ma Xiongfeng(馬雄峰) 교수 연구팀과 협력하여 양자 확률 추정 방법에 기반한 실험에서 약 13.1시간 내에 1.08×108 비트의 무작위성 순증가를 달성했다. 해당 연구 성과는 양자 난수 생성 및 무작위성 확장 분야의 획기적인 성과이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-04/14/content_465902.htm?div=-1 |
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