GB/T 45240-2025 器件无关量子随机数发生器通用要求

ICS35040

CCSL.80

中华人民共和国国家标准

GB/T45240—2025

器件无关量子随机数发生器通用要求

Generalrequirementsfordevice-independentquantumrandomnumbergenerators

2025-01-24发布2025-08-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T45240—2025

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号

4………………………2

器件无关量子随机数发生器结构组成

5…………………3

组成及工作原理

5.1……………………3

模块功能

5.2……………4

纠缠源

5.2.1…………………………4

随机控制序列W模块

5.2.2…………4

选基随机序列X模块选基随机序列Y模块

5.2.3、………………4

测量模块

5.2.4………………………4

贝尔检验模块

5.2.5…………………4

数据后处理模块

5.2.6………………4

性能要求

6…………………4

硬件模块性能要求

6.1…………………4

纠缠源

6.1.1…………………………4

选基随机序列X选基随机序列Y

6.1.2、……………4

测量模块

6.1.3………………………5

器件无关性检验要求

6.2………………5

器件无关性检验概述

6.2.1…………5

纠缠源总体探测效率检验

6.2.2……………………5

非信令条件检验

6.2.3………………5

贝尔检验

6.2.4………………………5

最小熵评估

6.2.5……………………6

数据后处理要求

6.3……………………6

设计要求

6.3.1………………………6

检测方法

6.3.2………………………6

生成随机数性能要求

6.4………………7

附录规范性纠缠源总体探测效率和非信令条件检验方法

A()………8

纠缠源总体探测效率检验方法

A.1……………………8

非信令条件检验方法

A.2………………8

附录资料性随机性估计方法和随机数提取方法

B()…………………10

Ⅰ

GB/T45240—2025

随机性估计方法

B.1……………………10

概述

B.1.1……………10

量子概率估计方法

B.1.2(quantumprobabilityestimation,QPE)……………10

熵累积方法

B.1.3(entropyaccumulationtheorem,EAT)………11

量子互补性方法

B.1.4………………12

随机数提取方法

B.2……………………12

提取

B.2.1Trevisan…………………12

提取

B.2.2Toeplitz…………………13

附录规范性随机数产生速率测试方法

C()……………14

参考文献

……………………15

Ⅱ

GB/T45240—2025

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国量子计算与测量标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC578)。

本文件起草单位济南量子技术研究院安徽国科量子网络有限公司中国科学技术大学清华大

:、、、

学科大国盾量子技术股份有限公司中国信息安全测评中心中国长城科技集团股份有限公司安徽问

、、、、

天量子科技股份有限公司山西大学上海交通大学山东国科量子通信网络有限公司中国科学院上海

、、、、

微系统与信息技术研究所中国科学院软件研究所中国计量科学研究院深圳市国信量子科技有限公

、、、

司北京中科国光量子科技有限公司上海国盾量子信息技术有限公司

、、。

本文件主要起草人李明翰江扬帆王明磊张强张军聂友奇张行健李东东石竑松刘宏伟

:、、、、、、、、、、

于春霖吴嘉杰刘婧婧申恒郁昱戚巍缪亚军张伟君曹伟琼邓玉强王一曲赵义博谢树欣

、、、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T45240—2025

器件无关量子随机数发生器通用要求

1范围

本文件界定了器件无关量子随机数发生器的术语和定义描述了器件无关量子随机数发生器的结

,

构组成规定了器件无关量子随机数发生器的性能要求

,。

本文件适用于器件无关量子随机数发生器的研制和检测

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

随机性检测规范

GM/T0005—2021

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

贝尔不等式Bellinequality

贝尔型不等式

一类用于检验节点间局域隐变量理论的不等式

。

32

.

贝尔检验Belltest

对是否满足贝尔不等式31进行的检验

(.)。

33

.

非信令条件nonsignalingcondition

对于没有相互通信的不同事件其结果的分布需要满足的条件

,。

34

.

纠缠源entanglementsource

所产生的粒子间存在量子纠缠的粒子源

。

注1量子纠缠是指多个物理系统状态之间的一种非经典关联属性

:。

注2纠缠源具有不同类型如基于光子原子等

:,、。

35

.

量子态quantumstate

量子系统的状态

。

来源

[:GB/T42565—2023,3.1]

1