中国量子科技重大突破:18.8Gbps最快随机数发生器

近年来,我国在量子计算、量子通信领域不断取得重大突破,尤其是在国宝级科学家潘建伟院士的带领下,量子通信更是走在了世界前列。

近日,中国科学技术大学潘建伟院士团队联合浙江大学,通过研制硅基光子集成芯片和优化实时后处理,实现了迄今最快的实时量子随机数发生器,速率高达 18.8Gbps。

随机数是一种重要的基础资源,在信息安全、密码学、科学仿真等众多领域以及日常生产生活中,都有着广泛的应用需求。

量子随机数发生器是基于量子物理原理产生真随机数的系统,具有不可预测性、不可重复性、无偏性等特征,是量子通信系统中的关键核心器件。

2014 年,我国科研团队首次提出基于外部时钟参考的单光子到达时间测量方案,量子随机数发生器速率达 100Mbps。

2015 年,我国实现基于激光相位波动的高速量子随机数产生方案,2016 年又研制了实时速率达 3.2Gbps 的量子随机数发生器。

不过,之前的量子随机数产生方案存在难以高度集成的缺点。

为此,科研团队进一步发展了基于真空态涨落的高速量子随机数产生方案,并完成相关实验验证,实现高集成度的同时,大大提升了量子随机数发生器的实时生成速率,为开发低成本商用量子随机数发生器单芯片奠定了坚实的技术基础。

上述研究成果已经以“封面论文”的形式,发表于《应用物理快报》。

中国量子科技重大突破:18.8Gbps 最快随机数发生器

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