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量子随机数发生器系统工程

共计 30 章节
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01
量子随机数发生器系统工程导论
目标=课程目标 · QRNG系统的基本组成 · 工程化挑战与典型应用场景
量子随机数发生器…目标=课程目标
02
随机性基础与量子随机性来源
目标=经典随机与量子随机对比 · 量子测量不确定性 · 真空涨落与光子路径选择等物理熵源
随机性基础量子随机性来源
03
量子熵源器件选型与特性分析
目标=单光子探测器 · SPAD · 超导纳米线
量子熵源器件选型特性分析
04
量子随机数发生器的系统架构设计
目标=光路 · 电路 · 采集
量子随机数发生器…目标=光路
05
熵源信号采集与模拟前端设计
目标=跨阻放大器 · 比较器 · 时钟恢复
熵源信号采集模拟前端设计
06
原始随机比特的提取与预处理
目标=采样量化 · 去偏 · 游程检测
原始随机比特的提…预处理
07
随机性提取器工程实现
目标=Toeplitz矩阵 · 哈希函数 · Trevisan提取器等算法的硬件/…
随机性提取器工程…Toeplitz
08
后处理算法与实时性设计
目标=异或 · 冯·诺依曼 · SHA
后处理算法实时性设计
09
QRNG的统计测试与随机性验证
目标=NIST SP 800-22 · Diehard · TestU01等测试套件的工程化执行…
QRNG的统计测试
10
量子随机数发生器的熵源建模与熵评估
目标=物理模型 · 随机性假设检验 · 最小熵下界计算与实时熵监控
量子随机数发生器…熵评估
11
QRNG系统的时钟与同步工程
目标=多通道同步 · 时钟抖动影响 · 触发延迟校准与时间戳对齐
QRNG系统的时钟
12
高速QRNG的FPGA实现
目标=并行采样 · 流水线处理 · 资源优化
QRNGFPGA
13
QRNG的ASIC实现与低功耗设计
目标=定制电路 · 功耗优化 · 面积权衡
QRNGASIC
14
QRNG系统的嵌入式软件与固件开发
目标=驱动程序 · 实时操作系统 · 数据缓冲
QRNG系统的嵌入式软件
15
QRNG的接口与系统集成
目标=USB · PCIe · 以太网
QRNG的接口
16
QRNG系统的校准与自检机制
目标=在线健康测试 · 熵源漂移补偿 · 故障检测与自动恢复策略
QRNG系统的校准
17
QRNG系统的可靠性与环境适应性
目标=温度 · 振动 · 电磁干扰影响
QRNG系统的可靠性
18
QRNG系统的安全性分析与攻击防御
目标=侧信道攻击 · 注入锁定 · 探测器致盲
QRNG系统的安全性分析
19
QRNG的认证与标准化
目标=NIST · BSI · ISO等标准要求
QRNG的认证
20
基于光子数路径的QRNG系统工程案例
目标=光路搭建 · 探测器选型 · 采集电路与实时提取的完整实现
QRNG基于光子数路径的
21
基于相位噪声的QRNG系统工程案例
目标=干涉仪设计 · 相位解调 · 噪声采集与后处理链的工程实践
QRNG基于相位噪声的
22
基于真空涨落的QRNG系统工程案例
目标=平衡零拍探测 · 散粒噪声提取 · 宽带放大与实时随机数生成
QRNG基于真空涨落的
23
基于原子自发辐射的QRNG系统工程案例
目标=原子源 · 光子探测 · 时间戳采集与随机性提取的集成
QRNG基于原子自发辐射…
24
芯片级QRNG系统设计案例
目标=集成光子学 · CMOS单光子探测器 · 片上熵源与数字后处理的协同设计
QRNG芯片级
25
QRNG系统的测试平台与自动化测试
目标=测试夹具 · 数据采集 · 自动化脚本
QRNG系统的测试平台
26
QRNG系统的性能评估与基准测试
目标=生成速率 · 熵率 · 功耗
QRNG系统的性能评估
27
QRNG系统的生产测试与质量控制
目标=晶圆级测试 · 老化筛选 · 批次一致性
QRNG系统的生产测试
28
QRNG在量子密钥分发系统中的工程集成
目标=与QKD发射端/接收端的接口 · 同步 · 密钥管理及实际部署
QRNG量子密钥分发系统
29
QRNG在密码学与安全系统中的工程应用
目标=密钥生成 · 随机数服务 · 安全芯片集成与合规部署案例
QRNG密码学
30
QRNG系统工程的未来趋势与挑战
目标=集成化 · 高速化 · 低功耗
QRNG系统工程的未来趋…