Quanten-Zufallszahlengenerierung

Theorie und Praxis
1. Auflage 2024
ISBN: 978-3-031-54997-7
Verlag: Springer-Verlag GmbH

Buch, Deutsch, 135 Seiten, Format (B × H): 155 mm x 235 mm

Dieses Buch bietet einen Überblick über die neuesten Implementierungen von Quanten-Zufallszahlengeneratoren (QRNGs) und untersucht insbesondere deren Beziehung zu klassischen statistischen Zufallsmodellen und numerischen Techniken zur Berechnung von Zufallszahlen. Der Leser - der idealerweise einen Hintergrund in klassischer Statistik, Informatik oder Kryptographie hat - wird Schritt für Schritt in die Welt der Quantenbits eingeführt, und es werden explizite Beziehungen zwischen QRNGs und ihren klassischen Gegenstücken aufgezeigt.

Die Erzeugung von Zufallszahlen ist eine wichtige Säule der Kryptographie. Die Nutzung des Zufalls, der Quantenphänomenen innewohnt, ist ein sich rasch entwickelnder Zweig der Quantenkryptografie mit unzähligen Anwendungen für die Zukunft. Der Wert der Quantenzufälligkeit für kryptografische Zwecke wird empirisch durch statistische Auswertungen der Leistung von QRNGs im Vergleich zu klassischen Techniken zur Erzeugung echter und pseudozufälliger Zahlen nachgewiesen. Das Buch bietet dann einen Überblick über die technischen Implementierungen von QRNGs, bevor eine abschließende Diskussion über die wichtigsten Errungenschaften und verbleibenden Hindernisse auf diesem Gebiet die Berichterstattung abrundet und gleichzeitig die Tür für zukünftige Forschungsrichtungen öffnet.

Zielgruppe

Professional/practitioner

Autoren/Hrsg.

Kollmitzer, Christian

Schauer, Stefan

Rass, Stefan

Rainer, Benjamin

Fachgebiete

• Mathematik | Informatik Mathematik Numerik und Wissenschaftliches Rechnen Angewandte Mathematik, Mathematische Modelle
• Naturwissenschaften Physik Physik Allgemein Theoretische Physik, Mathematische Physik, Computerphysik
• Mathematik | Informatik EDV | Informatik Technische Informatik Quantencomputer, DNA-Computing
• Mathematik | Informatik EDV | Informatik Daten / Datenbanken
• Naturwissenschaften Physik Quantenphysik
• Technische Wissenschaften Technik Allgemein Technische Zuverlässigkeit, Sicherheitstechnik

Inhaltsverzeichnis

Was ist Zufall?.- Klassische Quellen des Zufalls.- Pseudo-Zufall.- Physikalischer Zufall.- Tests und Zertifizierung des Zufalls.- Quantenzufall.- Implementierungen von QNRGs.- Vergleich von QNRGs.- Nachbearbeitung von QNRGs.- Andere Nachbearbeitungsmethoden.

Über Autor(innen)

Christian Kollmitzer und Stefan Petscharnig möchten sich bei Syed Assad von derAustralian National University und Michael Wahl von der Humboldt Universität zuBerlin für ihren Beitrag zu Kap. 2. Wir danken auch Claus Ascheron,Ashok Arumairaj und Raghavy Krishnan für ihre Arbeit bei der Erstellung diesesdieses Buches und unseren Gutachtern für ihre fruchtbaren Kommentare