Récemment, L'équipe de recherche dirigée par l'académicien GUO Guangcan de l'Université des sciences et technologies de Chine de l'Académie chinoise des sciences a effectué une analyse de sécurité et amélioré les générateurs de nombres aléatoires quantiques indépendants de la source avec des dispositifs imparfaits.

En étudiant les caractéristiques réelles des dispositifs de mesure de la génération de nombres aléatoires quantiques indépendants de la source, les chercheurs ont souligné que les problèmes de sécurité étaient causés par l'afterpulse, inadéquation de l'efficacité de détection, faible sensibilité à la distribution du nombre de photons dans les appareils de mesure, etc., et a donné les solutions correspondantes. L'étude a été publiée dans Informations quantiques npj .

Le protocole de génération de nombres aléatoires quantiques indépendant de la source est un nouveau protocole de nombres aléatoires quantiques proposé en 2016. Ce protocole peut générer des nombres aléatoires sécurisés à condition que la source lumineuse ne soit pas du tout fiable en surveillant le code d'erreur de la base mutuelle impartiale correspondant au base de la génération de nombres aléatoires. Il peut répondre simultanément aux exigences de sécurité et de taux élevé de générateur de nombres aléatoires, et a une tolérance de perte de dispositifs très élevée.

Cependant, le protocole a des problèmes de sécurité, comme la non prise en compte du problème de post-impulsion du détecteur, l'inadéquation de l'efficacité de détection, la faible sensibilité du détecteur à la répartition de la source lumineuse et à d'autres caractéristiques, ce qui entrave l'application de ce protocole.

Dans cette étude, les chercheurs ont présenté un modèle de détecteur contenant ces paramètres réels, puis évalué l'impact de ces problèmes sur la sécurité réelle. À la fois, visant le problème d'afterpulse, ils ont donné aux informations de nombre aléatoire de sécurité une limite supérieure avec l'existence d'écoutes clandestines.

Pour résoudre le problème de l'inadéquation de l'efficacité de détection et de la mauvaise sensibilité du détecteur à la distribution de la source lumineuse, les chercheurs ont proposé une méthode de suivi de la distribution de la source lumineuse, et a donné une formule de débit binaire basée sur la sécurité composable en tenant pleinement compte de l'effet de longueur finie.

Cette étude a analysé quantitativement le problème de sécurité causé par des dispositifs de mesure imparfaits dans les systèmes de nombres aléatoires quantiques indépendants de la source et a donné les solutions correspondantes, qui fournit un support théorique important pour la réalisation d'un générateur de nombres aléatoires quantiques commerciaux ultra-rapide indépendant de la source.