量子隨機數(shù)發(fā)生器（QRNG）是一種基于量子物理原理產(chǎn)生真隨機數(shù)的系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)隨機數(shù)發(fā)生器通常依賴于算法或經(jīng)典物理噪聲產(chǎn)生偽隨機數(shù)，難以抵御日益復(fù)雜的攻擊手段，若隨機數(shù)生成規(guī)律被破解，將嚴(yán)重威脅加密算法、安全協(xié)議的安全性。量子隨機數(shù)發(fā)生器是利用量子物理原理產(chǎn)生真隨機數(shù)，相較于傳統(tǒng)隨機數(shù)發(fā)生器，具有隨機性更真實、不可預(yù)測性、無偏性、不可重復(fù)性等特點。
　　量子隨機數(shù)發(fā)生器分為全設(shè)備無關(guān)型、半設(shè)備無關(guān)型，其中半設(shè)備無關(guān)型量子隨機數(shù)發(fā)生器在安全性、隨機數(shù)生成速率、實用性等方面更有優(yōu)勢。根據(jù)技術(shù)方案不同，量子隨機數(shù)發(fā)生器分為基于單光子探測技術(shù)、基于真空漲落、基于激光器相位噪聲的量子隨機數(shù)發(fā)生器。隨著量子信息技術(shù)發(fā)展，量子隨機數(shù)發(fā)生器也逐漸實現(xiàn)迭代，產(chǎn)生速率不斷提高，現(xiàn)已經(jīng)超過100Gbps。
　　量子隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的真隨機數(shù)更難被破解，可用于在量子密鑰分發(fā)、信息安全、加密通信、模擬計算、生物仿真、密碼學(xué)等領(lǐng)域。
　　現(xiàn)有量子隨機數(shù)發(fā)生器存在成本高昂、體積龐大等問題，實際應(yīng)用受到限制，小型化是其目前重要研究方向。全球量子隨機數(shù)發(fā)生器研究機構(gòu)包括金史密斯大學(xué)、倫敦大學(xué)、俄羅斯量子中心、香港城市大學(xué)、上海交大等，其中香港城市大學(xué)蔡定平教授團隊開發(fā)了基于超透鏡陣列的小型化高維量子隨機數(shù)發(fā)生器。
　　近年來，量子隨機數(shù)發(fā)生器商業(yè)化水平持續(xù)提高，國外供應(yīng)商包括瑞士IDQ公司、英國劍橋量子計算公司、英國Quantum Dice公司、德國InfiniQuant公司、美國Quantum Xchange公司等。我國量子隨機數(shù)發(fā)生器商業(yè)化水平與國際接近，主要供應(yīng)商包括國盾量子、合肥硅臻芯片、世融能量科技、神州國信量子、中創(chuàng)為量子、九州量子、循態(tài)量子、啟科量子等。
　　目前量子技術(shù)正逐漸從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，預(yù)計2024-2030年全球量子產(chǎn)業(yè)規(guī)模年增長率將達(dá)40%以上。量子隨機數(shù)發(fā)生器作為量子技術(shù)的核心組件之一，市場空間將不斷擴大，預(yù)計2028年全球量子隨機數(shù)發(fā)生器市場將突破百億美元。
　近年來，我國也發(fā)布了多項量子隨機數(shù)產(chǎn)生器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括《基于BB84協(xié)議的量子密鑰分發(fā)（QKD）用關(guān)鍵器件和模塊 第3部分：量子隨機數(shù)發(fā)生器（QRNG）》、《器件無關(guān)量子隨機數(shù)產(chǎn)生器通用要求》等，為量子隨機數(shù)發(fā)生器研究和應(yīng)用提供了依據(jù)。