[发明专利]放大、生成或证明随机性

权利要求书

1.一种生成随机位串的方法，所述方法包括：

提供弱随机性源；

提供量子设备，所述量子设备被配置为使处于量子态的多个量子粒子纠缠；

以两个不同的基准来测量所述多个粒子中的每一个；

确定对贝尔不等式的违反程度；

至少部分地基于所确定的违反程度来确定是接受还是中止；和

通过两源提取器来提取所述随机位串。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述贝尔不等式包括CHSH(Clauser HorneShimony Holt)不等式。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个量子粒子是2个或4个。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是接受还是中止包括：确定所述量子设备是否满足无信号标准。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述无信号标准包括用于近似无信号的标准。

6.一种用于生成随机位串的系统，所述系统包括：

一种弱随机性源，其被配置为重复生成第一位串和第二位串，在一个情形中生成的所述第一位串和所述第二位串不必定具有与在另一情形中生成的所述第一位串和所述第二位串相同的值；

量子设备，其被配置为接收一个或多个所述第二位串，并且针对所述量子设备接收的一个或多个所述第二位串中的每一个而输出相关联的第三位串；

安全性测试设备，其被配置为：通过针对所述量子设备接收的一个或多个所述第二位串中的每一个来比较所述第二位串和所述相关联的第三位串从而计算测试统计量；

所述安全性测试设备被配置为基于所计算的测试统计量来确定是接受还是拒绝所述量子设备的输出；和

两源提取器，其被配置为：如果所述安全性测试设备接受所述量子设备的输出，则接收基于一个或多个所述第一位串的串和基于一个或多个所述第三位串的串，并生成所述随机位串。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述量子设备包括光学设备、离子阱或超导电路。

8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述量子设备包括2个或4个量子系统，每个量子系统包括量子位。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述量子系统包括测量装置，所述测量装置被配置为对所述量子位执行测量并且输出包括测量结果的位。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述安全性测试包括：

第一测试，在所述第一测试中，测量对贝尔不等式的违反；和

第二测试，用于确定所述量子设备是否满足无信号标准。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述无信号标准包括用于近似无信号的标准。

12.一种配置为输出随机位的系统，所述系统包括：

量子生成器，其被配置为生成一对纠缠的粒子a和a′；

第一状态扩展设备，其被配置为生成包括a和b的纠缠状态；

第二状态扩展设备，其被配置为生成包括a′和b′的纠缠状态；

第一测量设备，其被配置为执行与ab或a′b或ab′或a′b′的双重重合有关的重合测量；

第二测量设备，其被配置为测量对贝尔不等式的违反并确定所述纠缠状态是否是无信号的；和

两源提取器，其被配置为接收来自所述第二测量设备的输入并输出随机位。