光子検出による物理乱数発生とその評価

摘要

光ファイバカプラでの単一光子の確率的な振舞いを利用した乱数生成を行った．光ファイバカブラ（分岐比1：1）は単一光子を二つの光路にそれぞれ等確率に分配する．これより2進乱数列が得られる．このとき乱数発生率2.94Mbit/sを得た．得られた乱数列に対して検定を行った結果，光検出器に検出不可能時間（T_d＝50ns）があるために，乱数の隣り合った数値間に相関が現れることが分かった．そのため，乱数を一つおきにサンプリングして新たに乱数列を作った．その乱数列に対しては，独立性と一様性に関してともに良い結果が得られた．このとき，乱数発生率は1.47Mbit/sとなる．