随机数在科学技术和工程应用上是一种重要的资源,在诸如保密通信、计算机模拟、基础理论检验等这些依赖随机数的领域中起着至关重要的作用。在随机数的获取上,以往的主流方案是通过确定性算法来实现。其生成的随机数虽然能通过标准的统计检验,但其本质是确定的,存在着一定的安全隐患。随着量子信息学科的发展,使得从量子系统中提取随机数的方案逐渐变得可行。这种方案在本质上是基于量子世界中测量坍缩的不可预测性,其获取的随机性得到了量子力学基本原理的保证。这种基于量子力学原理的随机数发生器也被称为量子随机数发生器。本文首先从量子随机数发生器的基本概念出发,介绍一些基本概念和专业术语。然后介绍设备无关量子随机数发生器这类主流的量子随机数发生器协议以及它们的优缺点,主要是在独立同分布假设下和无独立同分布假设下这两类设备无关量子随机数发生器协议,以及一些与之相关协议。最后,因为实验中获取的数据存在统计起伏,导致一些依赖于相关参数求优的设备无关量子随机数发生器协议无法认证其获取数据的随机性的问题,我们提出一种Navascués–Pironio–Acín(NPA)加约束最小二乘估计的后处理方法,有效的提高了这类协议的鲁棒性和实用性。