量子随机数高斯噪声信号发生器

摘要：

现有的高斯噪声信号发生器都是采用数学计算的方式生成随机数的,这种方式不能实现真正的随机信号,与实际噪声信号不符.本文提出基于量子随机数的高斯噪声信号发生器,通过单光子探测器对选择路径的光子信号的探测作为随机数的来源,实现基于真随机的高斯噪声信号发生器.将得到的随机数经过WGN高斯算法处理得到高斯噪声信号,在FPGA中使用verilog语言实现.对产生的噪声信号进行幅度谱和功率谱分析,结果表明产生的噪声信号幅度值在0～255之间变化,幅度谱服从高斯分布,噪声信号的功率谱在20 dB上下均匀波动,服从均匀分布,满足高斯白噪声的特性.与现有的噪声信号发生器相比,基于量子随机数的实现方式,其随机数来源清晰,能够做到真正的随机性,为实现真随机数的高斯噪声信号发生器提供了一种简易的方案.

关键词：高斯噪声、单光子、随机数源、幅度谱、功率谱

所属期刊栏目：27

分类号：O413;TN911.22(理论物理学)

资助基金：国家重点研发计划资助项目2016YFB0400900;政府间国际合作创新项目2016YFE0118400;吉林省重点研发资助计划20180201026GX;中科院青促会资助项目2015171

在线出版日期：2019-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1492-1499