量子随机数发生器（QRNG）是一种基于量子物理原理产生真随机数的系统。
传统随机数发生器通常依赖于算法或经典物理噪声产生伪随机数，难以抵御日益复杂的攻击手段，若随机数生成规律被破解，将严重威胁加密算法、安全协议的安全性。量子随机数发生器是利用量子物理原理产生真随机数，相较于传统随机数发生器，具有随机性更真实、不可预测性、无偏性、不可重复性等特点。
量子随机数发生器分为全设备无关型、半设备无关型，其中半设备无关型量子随机数发生器在安全性、随机数生成速率、实用性等方面更有优势。根据技术方案不同，量子随机数发生器分为基于单光子探测技术、基于真空涨落、基于激光器相位噪声的量子随机数发生器。随着量子信息技术发展，量子随机数发生器也逐渐实现迭代，产生速率不断提高，现已经超过100Gbps。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2030年量子随机数发生器（QRNG）行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，量子随机数发生器产生的真随机数更难被破解，可用于在量子密钥分发、信息安全、加密通信、模拟计算、生物仿真、密码学等领域。
现有量子随机数发生器存在成本高昂、体积庞大等问题，实际应用受到限制，小型化是其目前重要研究方向。全球量子随机数发生器研究机构包括金史密斯大学、伦敦大学、俄罗斯量子中心、香港城市大学、上海交大等，其中香港城市大学蔡定平教授团队开发了基于超透镜阵列的小型化高维量子随机数发生器。
近年来，量子随机数发生器商业化水平持续提高，国外供应商包括瑞士IDQ公司、英国剑桥量子计算公司、英国Quantum Dice公司、德国InfiniQuant公司、美国Quantum Xchange公司等。我国量子随机数发生器商业化水平与国际接近，主要供应商包括国盾量子、合肥硅臻芯片、世融能量科技、神州国信量子、中创为量子、九州量子、循态量子、启科量子等。
新思界
行业分析人士表示，目前量子技术正逐渐从实验室走向产业化，预计2024-2030年全球量子产业规模年增长率将达40%以上。量子随机数发生器作为量子技术的核心组件之一，市场空间将不断扩大，预计2028年全球量子随机数发生器市场将突破百亿美元。
近年来，我国也发布了多项量子随机数产生器相关标准，包括《基于BB84协议的量子密钥分发（QKD）用关键器件和模块 第3部分：量子随机数发生器（QRNG）》、《器件无关量子随机数产生器通用要求》等，为量子随机数发生器研究和应用提供了依据。
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