Randomness, mainly in the form of random numbers, is the fundamental prerequisite for the security of many cryptographic tasks. Quantum randomness can be extracted even if adversaries are fully aware of the protocol and even control the randomness source. However, an adversary can further manipulate the randomness via detector blinding attacks, which are a hacking attack suffered by protocols with trusted detectors. Here, by treating no-click events as valid error events, we propose a quantum random number generation protocol that can simultaneously address source vulnerability and ferocious detector blinding attacks. The method can be extended to high-dimensional random number generation. We experimentally demonstrate the ability of our protocol to generate random numbers for two-dimensional measurement with a generation speed of 0.515 Mbps, which is two orders of magnitude higher than that of device-independent protocols that can address both issues of imperfect sources and imperfect detectors.


翻译:随机性,主要是随机数字形式,是许多加密任务安全的基本先决条件。即使对手完全了解协议,甚至控制随机源,也可以提取量子随机性。然而,对手可以通过检测器盲目攻击进一步操纵随机性,这是由信任的检测器协议受到的黑客攻击。在这里,通过将不点击事件视为有效的错误事件,我们提出了一个量子随机数字生成协议,可以同时处理源的脆弱性和凶猛的检测器失明事件。该方法可以扩大到高维随机数生成。我们实验性地展示了我们的协议能够生成随机数字,以0.515 Mbps的生成速度进行二维测量,该速度比独立装置协议高出两个数量级,既能解决源不完善问题,又能解决探测器不完善的问题。

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