Podrobno

Kvantni generatorji naključnih števil
ID Harej, Gašper (Avtor), ID Jeglič, Peter (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Žitko, Rok (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,19 MB)
MD5: 901B31040D718AEE4105B16D3EBE07CB

Izvleček
V nalogi obravnavam kvantne generatorje naključnih števil (QRNG) kot napredne vire naključnosti, ki presegajo omejitve klasičnih metod. Najprej predstavim teoretično ozadje in pomen naključnosti pri kriptografiji, simulacijah in znanstvenih raziskavah. Posebno pozornost namenim razlikam med psevdonaključnimi (PRNG), strojnimi (TRNG) in kvantnimi generatorji naključnih števil, pri čemer slednji temeljijo na nedeterminističnih kvantnih pojavih. V praktičnem delu analiziram delovanje naprave Qocka, ki temelji na delitvi posameznih fotonov, ter obravnavam pridobivanje podatkov. Podatke sem obdelal z von Neumannovim in Toeplitzovim ekstraktorjem ter jih ovrednotil s statističnimi testi (Dieharder, PractRand) in oceno min-entropije (NIST SP 800-90B). Rezultati kažejo, da obdelani nizi prestanejo zahtevne preizkuse, vendar to samo po sebi še ne zagotavlja resnične entropije, saj tudi deterministični generator dosega podobne statistične lastnosti. Sklepam, da je za zanesljivo vrednotenje QRNG nujna kombinacija statističnih testov, modeliranja vira in konservativne ocene entropije. Naloga tako prispeva k razumevanju pomena postprocesiranja in metod ocenjevanja pri razvoju varnih kvantnih generatorjev.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:kvantni generatorji naključnih števil, entropija, statistični testi, ekstraktorji, kriptografija
Vrsta gradiva:Zaključna naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-173834 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:251525891 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:24.09.2025
Število ogledov:145
Število prenosov:41
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Quantum random numbers generators
Izvleček:
This thesis explores quantum random number generators (QRNG) as advanced sources of randomness that overcome the limitations of classical approaches. First, the theoretical background and the role of randomness in cryptography, simulations, and scientific research are presented. Special attention is given to the differences between pseudorandom number generators (PRNG), true random number generators (TRNG), and quantum random number generators (QRNG), with the latter relying on inherently nondeterministic quantum phenomena. In the experimental part, I analyze the operation of the Qocka device based on single-photon splitting and discuss the acquisition of raw data. The data were processed using von Neumann and Toeplitz extractors and evaluated with statistical tests (Dieharder, PractRand) as well as min-entropy estimation (NIST SP 800-90B). The results show that processed sequences pass stringent tests, but this alone does not guarantee genuine entropy, since a deterministic generator can achieve similar statistical properties. I conclude that reliable evaluation of QRNG requires a combination of statistical testing, source modeling, and conservative entropy estimation. The thesis thus contributes to understanding the importance of post-processing and assessment methods in the development of secure quantum generators.

Ključne besede:quantum random number generators, entropy, statistical tests, extractors, cryptography

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj