[发明专利]一种提高量子随机数发生器量子熵含量的方法

权利要求书

1.一种提高量子随机数发生器量子熵含量的方法，其特征在于，所述量子随机数发生器包括激光发射器（1）、第一半波片（2）、第一偏振立方分束器（3）、可调反射镜（4）、反射镜（5）、平衡零拍探测系统、混频器（13）、低通滤波器（14）、模数转换器（15）、可调电放大器（16）和现场可编辑门阵列（17），所述激光发射器（1）发出的激光经所述第一半波片（2）、第一偏振立方分束器（3）后分为本底光和信号光，信号光经反射镜（5）后入射到平衡零拍探测系统，本底光经可调反射镜（4）后入射到平衡零拍探测系统，所述平衡零拍探测系统探测得到的探测信号经所述混频器（13）、低通滤波器（14）、可调的电放大器（16）、模数转换器（15）后输送到现场可编辑门阵列（17）；所述方法包括以下步骤：

S1、通过调节第一半波片（2）增加本底光的强度，使量子和经典噪声比QCNR提高到16以上；

S2、设置模数转换器（15）的采样速率，使其不超过低通滤波器（14）带宽的两倍；

S3、通过调节可调电放大器（16）的放大倍数，使输出到模数转换器（15）的电压幅值大于模数转换器（15）的采样电压范围，然后，对采样结果的时序进行高斯统计得到统计分布图，并观察记录统计分布图中边帧和中间幅值的高度；然后不断调节电放大器的放大倍数，直至边帧高度小于中间峰值的高度；

S4、调节完成后，利用现场可编辑门阵列（17）进行量子随机数提取；

所述平衡零拍探测系统包括第二偏振立方分束器（6）、第一透镜（7）、第二透镜（8）、第二半波片（18）、第三半波片（19）、第一光电探测器（10）、第二光电探测器（9）和差分器（11），所述信号光经所述第二半波片（18）和第二偏振立方分束器（6）后分为功率相等的两束信号光，所述本底光经所述第三半波片（19）和第二偏振立方分束器（6）后也分为功率相等的两束本底光，其中一束信号光和一束本底光经第一透镜（7）会聚后被所述第一光电探测器（10）探测，另一束信号光和另一束本底光经第二透镜（8）会聚后被第二光电探测器（9）探测，第一光电探测器和第二光电探测器输出的信号经所述差分器（11）进行处理后输出到所述混频器（13）。

2.根据权利要求1所述的一种提高量子随机数发生器量子熵含量的方法，其特征在于，所述现场可编辑门阵列（17）进行量子随机数提取的方法为：采用广义hash提取算法实时提取量子随机数。

3.根据权利要求1所述的一种提高量子随机数发生器量子熵含量的方法，其特征在于，所述可调反射镜（4）上设置有压电陶瓷。