Quantenoptisches Verfahren zur Erzeugung zufälliger Bitfolgen:
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2011
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 EIGENSCHAFTEN VON ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 5
2.1 EIGENSCHAFTEN VON ZUFALLSZAHLEN 5
2.2 KLASSIFIZIERUNG DER ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 6
2.2.1 ALGORITHMISCHE ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 7
2.2.2 PHYSIKALISCHE ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 8
2.2.3 QUANTENMECHANISCHE ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 8
3 THEORETISCHE BESCHREIBUNG 15
3.1 FUNKTIONSWEISE DES ZUFALLSZAHLENGENERATORS 15
3.1.1 ANFORDERUNGEN AN DEN ZUFALLSZAHLENGENERATOR 15 3.1.2 PRINZIP DER
ZUFALLSZAHLERZEUGUNG 16
3.2 LICHTQUELLE 17
3.3 ABSCHWAECHUNG 22
3.4 DETEKTION DURCH EINEN PHOTOMULTIPLIER 24
3.4.1 FUNKTIONSPRINZIP EINES PHOTOMULTIPLIERS 24
3.4.2 EINFLUSS DER TOTZEIT AUF DIE PHOTONENSTATISTIK 24
3.5 STOCHASTISCHES MODELL 27
3.6 REGULARISIERUNGSALGORITHMEN 31
3.6.1 VON-NEUMANN ALGORITHMUS 31
3.6.2 ITERIERTER VON-NEUMANN ALGORITHMUS 32
3.6.3 ELIAS ALGORITHMUS 32
4 EXPERIMENTELLER AUFBAU 35
5 ANALYSE DER ZUFALLSZAHLEN 43
5.1 TEST DES STOCHASTISCHEN MODELLS 43
5.2 ANLAUF- UND ONLINETESTS 47
5.3 STOCHASTISCHE TESTS 49
5.3.1 MONOBIT-TEST 49
VII
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IMAGE 2
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.2 AUTOKORRELATION 52
5.3.3 TEST AUF GLEICHBLEIBENDE BITFOLGEN (RUNS) 54
5.3.4 STANDARDISIERTE TEST-BIBLIOTHEKEN 56
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 61
A MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN 63
A.L HYPOTHESEN TEST 63
A.L.L P-WERT 64
A.2 X 2 ANPASSUNGSTEST 65
A.3 KUIPER-KOLMOGOROV-SMIRNOV-TEST 66
B TEST BIBLIOTHEKEN 67
B.L NIST 68
B.2 DIEHARDER 70
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