– Квантовые флуктуации в потоках фотонов создают истинный квантовый шум, который невозможно предсказать классически.
– Фотоумножители, лавинные фотодиоды и другие высокочувствительные фотодетекторы могут регистрировать эти квантовые флуктуации.
2. Ядерные спины:
– Использование случайных изменений ориентации спинов ядер атомов в ядерно-магнитном резонансе (ЯМР) в качестве источника случайности.
– Квантовые состояния спинов ядер характеризуются дискретными, непредсказуемыми значениями, которые могут быть измерены.
– Детектирование флуктуаций спиновых состояний посредством ЯМР-спектроскопии позволяет получать истинные случайные битовые последовательности.
3. Квантовые генераторы шума:
– Использование квантовых флуктуаций тока и напряжения в электронных схемах в качестве источника случайности.
– Примеры: шумы в резисторах, туннельные шумы в полупроводниковых приборах, флуктуации в сверхпроводящих контурах.
– Эти квантовые шумы являются фундаментальными и непредсказуемыми, в отличие от классических шумов.
4. Радиоактивный распад:
– Детектирование случайных событий распада радиоактивных ядер может служить источником квантовой случайности.
– Время наступления каждого события распада является истинно непредсказуемым на квантовом уровне.
– Счетчики Гейгера и другие детекторы ионизирующего излучения могут регистрировать эти квантовые события.
5. Квантовые явления в твердых телах:
– Использование квантовых эффектов в полупроводниковых, сверхпроводящих и других наноструктурных устройствах.
– Примеры: квантовое туннелирование, флуктуации состояний электронов, переходы между энергетическими уровнями.
– Детектирование этих квантовых процессов может служить источником случайности.
Изменяемый параметр, связанный с алгоритмом обработки чисел (SA)
Роль адаптивных алгоритмов в повышении стойкости генератора;
1. Необходимость адаптивности:
– Квантовые источники случайности могут подвергаться различным внешним воздействиям, которые могут влиять на их производительность и качество.
– Факторы, такие как температура, влажность, электромагнитные поля, старение компонентов и другие, могут вызывать изменения в характеристиках квантовых датчиков.
– Для поддержания высокого качества генерируемых случайных последовательностей необходимы адаптивные методы обработки и контроля квантовых источников.
2. Адаптивные алгоритмы:
– Динамическая подстройка параметров квантовых датчиков и детекторов для оптимизации их работы.
– Применение алгоритмов машинного обучения для отслеживания и компенсации внешних воздействий на квантовые источники.
– Использование