MicroCloud Hologram Inc. développe un générateur de nombres aléatoires quantiques (QRNG) des propriétés de superposition et d'intrication basées sur les marches quantiques

MicroCloud s'engage à fournir des services technologiques holographiques de pointe à ses clients du monde entier.

SHENZHEN, China, Jan. 22, 2025 /PRNewswire/ -- Recently, MicroCloud Hologram Inc. (NASDAQ: HOLO), ("HOLO" or the "Company"), a technology service provider, made a new research breakthrough. They have constructed a quantum random number generator (QRNG) of the properties of superposition and entanglement entirely based on quantum walks.

SHENZHEN, Chine, 22 janvier 2025 /PRNewswire/ -- Récemment, MicroCloud Hologram Inc. (NASDAQ : HOLO), (« HOLO » ou la « Société »), un fournisseur de services technologiques, a réalisé une nouvelle percée en matière de recherche. Ils ont construit un générateur de nombres aléatoires quantiques (QRNG) des propriétés de superposition et d'intrication entièrement basé sur des marches quantiques.

Quantum walks, as a process of quantum state evolution, possess unique properties of superposition and entanglement. HOLO has cleverly utilized these properties to construct the quantum random number generator (QRNG). Quantum walks offer several advantages, among which the ability to generate multiple bits from a single qubit is particularly noteworthy. In traditional random number generation methods, obtaining multiple bits from a single bit source faces many limitations, while quantum walks break through these constraints, greatly enhancing the efficiency and flexibility of random number generation.

Les marches quantiques, en tant que processus d’évolution des états quantiques, possèdent des propriétés uniques de superposition et d’intrication. HOLO a intelligemment utilisé ces propriétés pour construire le générateur de nombres aléatoires quantiques (QRNG). Les marches quantiques offrent plusieurs avantages, parmi lesquels la possibilité de générer plusieurs bits à partir d’un seul qubit est particulièrement remarquable. Dans les méthodes traditionnelles de génération de nombres aléatoires, l'obtention de plusieurs bits à partir d'une seule source de bits se heurte à de nombreuses limitations, tandis que les parcours quantiques brisent ces contraintes, améliorant considérablement l'efficacité et la flexibilité de la génération de nombres aléatoires.

In any practical system, the application of quantum walks has certain limitations. The practical limits are primarily determined by the number of quantum walk steps that can be achieved experimentally. For example, in experimental scenarios such as nuclear magnetic resonance, ion trapping, cold atoms, and photonic systems, the number of quantum walk steps is constrained by factors like the precision of experimental equipment and environmental noise interference. However, HOLO, through in-depth analysis and numerical simulations, has found that despite these limitations, the dynamics of quantum walks can still significantly enhance the randomness of the particle's initial state.

Dans tout système pratique, l’application des marches quantiques présente certaines limites. Les limites pratiques sont principalement déterminées par le nombre d’étapes de marche quantique pouvant être réalisées expérimentalement. Par exemple, dans des scénarios expérimentaux tels que la résonance magnétique nucléaire, le piégeage d’ions, les atomes froids et les systèmes photoniques, le nombre d’étapes de marche quantique est limité par des facteurs tels que la précision de l’équipement expérimental et les interférences sonores environnementales. Cependant, HOLO, grâce à une analyse approfondie et des simulations numériques, a découvert que malgré ces limitations, la dynamique des marches quantiques peut encore améliorer considérablement le caractère aléatoire de l'état initial de la particule.

In their research, HOLO considers a special form of randomness quantification in quantum systems, namely the inherent randomness of measurements, which has been quantified as coherent measurement. Through the study of coherent measurements, HOLO further clarifies the operational aspects of quantum coherence. Quantum coherence is one of the key characteristics that distinguish quantum systems from classical systems, and a deeper understanding of its operational aspects helps to better utilize quantum properties for random number generation.

Dans leurs recherches, HOLO considère une forme particulière de quantification du caractère aléatoire dans les systèmes quantiques, à savoir le caractère aléatoire inhérent des mesures, qui a été quantifié comme mesure cohérente. Grâce à l’étude des mesures cohérentes, HOLO clarifie davantage les aspects opérationnels de la cohérence quantique. La cohérence quantique est l’une des caractéristiques clés qui distinguent les systèmes quantiques des systèmes classiques, et une compréhension plus approfondie de ses aspects opérationnels permet de mieux utiliser les propriétés quantiques pour la génération de nombres aléatoires.

Since the QRNG protocol proposed by HOLO is entirely based on discrete-time quantum walk (DTQW) dynamics, it requires good randomness metrics to be incorporated in both the position and coin spaces. In the theoretical framework of quantum walks, coin space and position space are two key concepts. The coin space is analogous to the probability distribution in classical random processes, while the position space describes the particle's position state in space.

Étant donné que le protocole QRNG proposé par HOLO est entièrement basé sur la dynamique de la marche quantique à temps discret (DTQW), il nécessite que de bonnes métriques aléatoires soient incorporées à la fois dans les espaces de position et de pièces. Dans le cadre théorique des marches quantiques, l’espace des pièces et l’espace des positions sont deux concepts clés. L'espace des pièces de monnaie est analogue à la distribution de probabilité dans les processus aléatoires classiques, tandis que l'espace des positions décrit l'état de position de la particule dans l'espace.

To assess the randomness associated with the coin space, HOLO employs a specific method. First, it is necessary to trace a portion of the Hilbert space related to the position space from the density matrix. The density matrix is a crucial tool in quantum mechanics for describing the state of a quantum system, and by manipulating it, information related to specific spaces can be extracted. After tracing out the portion related to the position space, HOLO can calculate the randomness described in the method section from the simplified density matrix. This calculation method, based on relevant theories in quantum information theory, enables accurate quantification of randomness in the coin space.

Pour évaluer le caractère aléatoire associé à l’espace des pièces, HOLO utilise une méthode spécifique. Premièrement, il est nécessaire de tracer une partie de l'espace de Hilbert liée à l'espace de position à partir de la matrice de densité. La matrice de densité est un outil crucial en mécanique quantique pour décrire l'état d'un système quantique, et en la manipulant, des informations liées à des espaces spécifiques peuvent être extraites. Après avoir tracé la partie liée à l'espace de position, HOLO peut calculer le caractère aléatoire décrit dans la section méthode à partir de la matrice de densité simplifiée. Cette méthode de calcul, basée sur des théories pertinentes de la théorie de l’information quantique, permet une quantification précise du caractère aléatoire dans l’espace des pièces de monnaie.

Similarly, by tracing the coin space, HOLO can calculate the randomness combined with the position space. Through separate calculations of the randomness in these two spaces and their comprehensive analysis, a thorough evaluation of the randomness quality of the quantum walk-based QRNG can be achieved. This dual consideration of randomness in both position and coin spaces makes the QRNG proposed by HOLO more comprehensive and reliable in terms of randomness generation.

De même, en traçant l'espace des pièces, HOLO peut calculer le caractère aléatoire combiné à l'espace de position. Grâce à des calculs séparés du caractère aléatoire dans ces deux espaces et à leur analyse complète, une évaluation approfondie de la qualité aléatoire du QRNG basé sur la marche quantique peut être réalisée. Cette double prise en compte du caractère aléatoire dans les espaces de position et de pièces rend le QRNG proposé par HOLO plus complet et fiable en termes de génération de caractère aléatoire.

Compared to traditional random number generation methods, HOLO's quantum walk-based QRNG offers significant advantages. Traditional random number generators are often limited by algorithms and hardware, and the random numbers they generate have certain limitations in terms of randomness and unpredictability. In contrast, the quantum walk-based QRNG leverages the inherent properties of quantum systems to generate truly random numbers, whose randomness is not constrained by classical algorithms, offering higher security and reliability.

Comparé aux méthodes traditionnelles de génération de nombres aléatoires, le QRNG basé sur la marche quantique de HOLO offre des avantages significatifs. Les générateurs de nombres aléatoires traditionnels sont souvent limités par les algorithmes et le matériel, et les nombres aléatoires qu'ils génèrent présentent certaines limites en termes de caractère aléatoire et d'imprévisibilité. En revanche, le QRNG basé sur la marche quantique exploite les propriétés inhérentes des systèmes quantiques pour générer des nombres véritablement aléatoires, dont le caractère aléatoire n'est pas limité par les algorithmes classiques, offrant ainsi une sécurité et une fiabilité supérieures.

In practical applications, HOLO's QRNG has broad prospects. In the field of cryptography, the security and randomness of random numbers are critical to encryption algorithms. The quantum walk-based QRNG can provide high-quality random keys for encryption algorithms, enhancing the security of cryptographic systems and effectively defending against various forms of attacks. In fields such as scientific computing and simulation, high-quality random numbers can also improve the accuracy and reliability of computational results, providing strong support for scientific research.

Dans les applications pratiques, le QRNG de HOLO a de larges perspectives. Dans le domaine de la cryptographie, la sécurité et le caractère aléatoire des nombres aléatoires sont essentiels aux algorithmes de chiffrement. Le QRNG basé sur la marche quantique peut fournir des clés aléatoires de haute qualité pour les algorithmes de chiffrement, améliorant ainsi la sécurité des systèmes cryptographiques et se défendant efficacement contre diverses formes d'attaques. Dans des domaines tels que le calcul scientifique et la simulation, les nombres aléatoires de haute qualité peuvent également améliorer la précision et la fiabilité des résultats informatiques, apportant ainsi un soutien solide à la recherche scientifique.

In the future, HOLO will continue to conduct in-depth research on quantum walk-based QRNG technology, constantly optimizing algorithms and experimental schemes, overcoming limitations in practical applications, and further improving the performance and stability of QRNGs.

À l’avenir, HOLO continuera à mener des recherches approfondies sur la technologie QRNG basée sur la marche quantique, en optimisant constamment les algorithmes et les schémas expérimentaux, en surmontant les limites des applications pratiques et en améliorant encore les performances et la stabilité des QRNG.

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À propos de MicroCloud Hologram Inc.

MicroCloud is committed to providing leading holographic technology services to its customers worldwide. MicroCloud's holographic technology services include high-precision holographic light detection and ranging ("LiDAR") solutions, based on holographic technology, exclusive holographic LiDAR point cloud algorithms architecture design, breakthrough technical holographic imaging solutions, holographic LiDAR sensor chip design and holographic vehicle intelligent vision technology to service customers that provide reliable holographic advanced driver assistance systems ("ADAS"). MicroCloud also provides holographic digital twin technology services for customers and has built

MicroCloud s'engage à fournir des services technologiques holographiques de pointe à ses clients du monde entier. Les services de technologie holographique de MicroCloud comprennent des solutions de détection et de télémétrie de la lumière holographique (« LiDAR ») de haute précision, basées sur la technologie holographique, la conception exclusive de l'architecture d'algorithmes de nuages ​​de points LiDAR holographiques, des solutions techniques d'imagerie holographique révolutionnaires, la conception de puces de capteur LiDAR holographique et la vision intelligente des véhicules holographiques. technologie pour servir les clients qui fournissent des systèmes avancés d'aide à la conduite (« ADAS ») holographiques fiables. MicroCloud fournit également des services de technologie de jumeau numérique holographique aux clients et a construit