1.一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生方法,其特征在于,包括:通过光源产生光脉冲并发送至制备方Alice;通过制备方Alice将接收到的光脉冲随机调制为三种强度中的一种,所述三种强度分别为信号态、诱骗态和真空态,用{μ,ν,ο}表示,其中μ>ν>ο;通过制备方Alice将调制后的光脉冲随机制备为四种不同的编码态之一,并发送给测量方Bob;其中,编码态记为ρ x ,x∈{0,1,2,3},ρ 0 和ρ 1 组成一组正交基,ρ 2 和ρ 3 组成另一组无偏的正交基;通过测量方Bob随机选择基矢y∈{0,1}对制备方Alice发过来的编码态进行投影测量,得到输出结果b∈{0,1},投影测量算符记为 通过制备方Alice公布调制的光脉冲强度ω,ω∈{μ,ν,ο}和对应的编码态ρ x ,测量方Bob公布基矢y,计算对编码态ρ x 使用测量算符 得到输出b的概率p(b|x,y);基于概率p(b|x,y)计算对应光脉冲强度ω下的增益Q ω ;基于所计算的增益Q ω 采用诱骗态方法估算信道参数及随机性大小;根据随机性大小在测量结果中提取随机数。
2.根据权利要求1所述的一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生方法,其特征在于,所述光源为以下任意一种类型的光源:弱相干态光源、标记单光子源、修改相干态光源、添加单光子相干态光源、热分布光源和二项分布光源。
3.根据权利要求1所述的一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生方法,其特征在于,所述基于概率p(b|x,y)计算光脉冲强度ω下的增益Q ω ,包括:其中,p i (ω)为光脉冲概率分布,i为脉冲中的光子数i∈{0,1,2,...},η为整体的传输效率和探测器效率,d为探测器的暗计数。
4.根据权利要求3所述的一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生方法,其特征在于,所述基于所计算的增益Q ω 采用诱骗态方法估算信道参数及随机性大小,包括:所述信道参数为单光子计数率q 1 (b|x,y)的上界和下界,计算如下:其中, 和 分别表示单光子计数率的下界和上界;p 0 (ν)和p 0 (μ)分别为光子数为0,光脉冲强度为ν和μ的光脉冲概率分布;p 1 (ν)和p 1 (μ)分别为光子数为1,光脉冲强度为ν和μ的光脉冲概率分布;p 2 (ν)和p 2 (μ)分别为光子数为2,光脉冲强度为ν和μ的光脉冲概率分布;所述随机性大小采用最小熵表示如下:H min =-log 2 p guess ,其中,H min 为最小熵,p guess 为最大猜测概率,W为维度目击值,通过线性规划的方式求解 和 得到维度目击值W的下界,进而得到最大猜测概率p guess 。
5.根据权利要求4所述的一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生方法,其特征在于,对所述单光子计数率q 1 (b|x,y)的上界和下界进行修正如下:计算增益Q ω 的上界和下界如下:其中, 和 分别表示增益Q ω 的上界和下界,ω∈{μ,ν,ο},σ为标准差,N ω 为光脉冲强度为ω的脉冲数量;基于增益Q ω 的上界和下界得到修正后的单光子计数率的上界和下界,如下:其中, 和 分别为修正后的单光子计数率的下界和上界。
6.一种基于普适光源的诱骗态量子随机数发生器系统,其特征在于,包括:光源,所述光源用于产生光脉冲并发送至制备方Alice;制备方Alice,用于将接收到的光脉冲随机调制为三种强度中的一种,所述三种强度分别为信号态、诱骗态和真空态,用{μ,ν,ο}表示,其中μ>ν>ο;以及,用于将调制后的光脉冲随机制备为四种不同的编码态之一,并发送给测量方Bob;其中,编码态记为ρ x ,x∈{0,1,2,3},ρ 0 和ρ 1 组成一组正交基,ρ 2 和ρ 3 组成另一组无偏的正交基;测量方Bob,用于随机选择基矢y∈{0,1}对制备方Alice发过来的编码态进行投影测量,得到输出结果b∈{0,1},投影测量算符记为 随机数发生器,用于基于制备方Alice公布调制的光脉冲强度ω,ω∈{μ,ν,ο}和对应的编码态ρ x ,测量方Bob公布的基矢y,计算对编码态ρ x 使用测量算符 得到输出b的概率p(b|x,y);基于概率p(b|x,y)计算对应光脉冲强度ω下的增益Q ω ;基于所计算的增益Q ω 采用诱骗态方法估算信道参数及随机性大小;以及根据随机性大小在测量结果中提取随机数。