[发明专利]一种量子随机数发生器检测方法及系统

说明书

本申请公开了一种量子随机数发生器检测方法及系统。首先对量子随机数发生器在第一温度下进行电信号激励，获取量子随机数发生器在电信号激励后的第一信号变化结果；对量子随机数发生器在第二温度下进行电信号激励，获取量子随机数发生器在电信号激励后的第二信号变化结果；将第一信号变化结果和第二信号变化结果进行比对确定量子随机数发生器的第一检测结果。可以看出，针对量子随机数发生器的结构特征和量子性等特点，设计了包括控制环境温度、激励信号的变化，同时也可获取随机源信号、采集模块信号和后处理模块信号的变化，相比于现有技术提高了对量子随机数发生器的检测效果。

技术领域

本发明涉及随机数检测领域，特别涉及一种量子随机数发生器检测方法及系统。

背景技术

量子随机数基于量子力学原理，具有内禀随机性，相比于目前基于数学方法、规律性的电子电路或其它物理方法获取的随机数，量子随机数具有天然的随机性优势。由于量子随机数的产生具有量子性，其检测评价手段目前仍然匮乏，况且量子特征的检测往往不能仅仅依赖于生成数据序列的检测，需要针对物理量子随机源的本征信号开始，进行一些列的针对性设计，才能保障量子随机数发生器的量子特性不被淹没。

目前针对伪随机数发生器的检测方法已经商业化，但基本仅仅针对其产生的随机信号的质量开展最终的检测，这无法支撑目前新质量子随机数发生器的发展需要，因此急需开展针对量子随机数发生器的系统性检测方法研究。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种量子随机数发生器检测方法及系统，针对量子随机数发生器的结构特征和量子性等特点，设计了包括控制环境温度、激励信号的变化，获取随机源信号、采集模块信号和后处理模块信号等检测方法，综合分析后形成一种量子随机数发生器检测系统。

第一方面，提供了一种量子随机数发生器检测方法，该方法包括：

对量子随机数发生器在第一温度下进行电信号激励，获取量子随机数发生器在电信号激励后的第一信号变化结果；

对量子随机数发生器在第二温度下进行电信号激励，获取量子随机数发生器在电信号激励后的第二信号变化结果；

将所述第一信号变化结果和所述第二信号变化结果进行比对确定量子随机数发生器的第一检测结果。

可选地，对量子随机数发生器在第一温度下进行电信号激励，通过信号采集装置采集量子随机数发生器发出的信号，同时获取信号采集装置采集后的第三信号变化结果；对信号采集装置采集的信号进行后处理，同时获取后处理后的第四信号变化结果；

对量子随机数发生器在第二温度下进行电信号激励，通过信号采集装置采集量子随机数发生器发出的信号，同时获取信号采集装置采集后的第五信号变化结果；对信号采集装置采集的信号进行后处理，同时获取后处理后的第六信号变化结果；

将所述第三信号变化结果和所述第五信号变化结果进行比对确定量子随机数发生器的第二检测结果；

将所述第四信号变化结果和所述第六信号变化结果进行比对确定量子随机数发生器的第三检测结果；

根据所述第一检测结果、所述第二检测结果以及所述第三检测结果确定量子随机数发生器的目标检测结果。

可选地，将所述第一信号变化结果和所述第二信号变化结果进行比对确定量子随机数发生器的第一检测结果，包括：

当所述第一信号变化结果与所述第二信号变化结果之间的信号特征重复率低于预设阈值时，则确定量子随机数发生器的第一检测结果为合格。

可选地，所述电信号激励，包括：

对目标量子随机数发生器施加从125V开始到135V的偏置电压。

可选地，根据所述第一检测结果、所述第二检测结果以及所述第三检测结果确定量子随机数发生器的目标检测结果，包括：