Certified quantum randomness within purity constraints
Rattachement africain : cn, hk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Quantum random number generators (QRNGs) exploit quantum mechanics to produce true randomness, but practical implementations suffer from device imperfections that can compromise security. We propose a semi–device-independent QRNG based on measurement uncertainty under purity constraints for conditional min-entropy estimation. Our protocol requires no detailed modeling of the two-dimensional source and the countable-dimensional measurement and remains secure against quantum attacks on measurement devices. We uncover an implicit uncertainty relation arising from naturally satisfied purity conditions, define a randomness parameter C using test states, and connect it to an analytical bound on extractable randomness via unitary rotation symmetries of states and measurements. Using the generalized entropy accumulation theorem, we extend the single-round bound to multirounds and obtain composable security against coherent attacks. Implemented on a standard commercial fiber system, our high-tolerance protocol achieves exponential secure randomness expansion and is suitable for integrated-photonic platforms.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Certified quantum randomness within purity constraints
- Date Crossref
- 29/05/2026
- Éditeur
- American Association for the Advancement of Science (AAAS)
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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University of Science and Technology of China Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Hong Kong Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hangzhou Dianzi University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Cyberspace pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network — University of Science and Technology of China, Department of Physics — University of Hong Kong et Hangzhou Dianzi University, avec 1 autre affiliation.
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