7月5日消息（余予）來自中國科大的消息顯示，近日，中國科大教授潘建偉、張軍等聯(lián)合浙江大學(xué)儲濤教授研究組，通過研制硅基光子集成芯片和優(yōu)化實(shí)時(shí)后處理，實(shí)現(xiàn)了速率達(dá)18.8 Gbps迄今最快的實(shí)時(shí)量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
據(jù)悉，隨機(jī)數(shù)是一種重要的基礎(chǔ)資源，在信息安全、密碼學(xué)、科學(xué)仿真、博彩業(yè)等眾多領(lǐng)域以及日常生產(chǎn)生活中都有著廣泛的應(yīng)用需求。與偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和其他物理隨機(jī)數(shù)發(fā)生器不同，量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器是基于量子物理原理產(chǎn)生真隨機(jī)數(shù)的系統(tǒng)，具有不可預(yù)測性、不可重復(fù)性和無偏性等特征，是量子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵核心器件。長期以來，潘建偉、張軍等在實(shí)用化量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器方向開展了系統(tǒng)性研究并取得了重要成果：
·2014年首次提出基于外部時(shí)鐘參考的單光子到達(dá)時(shí)間測量方案，實(shí)現(xiàn)速率達(dá)100 Mbps的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器；
·2015年實(shí)現(xiàn)了基于激光相位波動(dòng)的高速量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方案；
·2016年研制了實(shí)時(shí)速率達(dá)3.2 Gbps的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
而對于實(shí)用化量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，實(shí)時(shí)生成速率和集成度是核心指標(biāo)。然而實(shí)現(xiàn)高度集成是一大難題。
為此，潘建偉、張軍等進(jìn)一步發(fā)展了基于真空態(tài)漲落的高速量子隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方案并完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)與浙江大學(xué)儲濤等合作，針對該方案通過多次迭代制備了相應(yīng)的硅光芯片，并采用混合集成技術(shù)將硅光芯片、InGaAs平衡探測器以及跨阻放大器（TIA）封裝在尺寸為15.6mm×18mm的芯片內(nèi)；同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步優(yōu)化FPGA實(shí)時(shí)后處理算法和硬件實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)高集成度的同時(shí)大大提升了量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的實(shí)時(shí)生成速率；最終，經(jīng)傳輸測試，該量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器系統(tǒng)的實(shí)時(shí)速率達(dá)到創(chuàng)世界紀(jì)錄的18.8Gbps。這一研究成果為開發(fā)低成本商用量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器單芯片奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
實(shí)時(shí)量子隨機(jī)數(shù)系統(tǒng)原理示意圖
相關(guān)研究成果以“封面論文”的形式發(fā)表于《應(yīng)用物理快報(bào)》。美國物理聯(lián)合會（AIP）以“量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)尺寸和性能新基準(zhǔn)（Quantum Random Number Generator Sets Benchmark for Size, Performance）”為題刊發(fā)新聞稿對該工作進(jìn)行了報(bào)道，SciTechDaily、phys.org、Scienceblog、MIT Technology Review等多家科技媒體也進(jìn)行了相關(guān)轉(zhuǎn)載報(bào)道。
該研究工作得到了科技部、中科院、自然科學(xué)基金委和安徽省等的資助，同時(shí)得到了科大國盾量子和中國電科四十四所的技術(shù)協(xié)助。
論文鏈接：http://m.ygpos.cn/uploadfile/2021/0705/20210705211003461G
- 蜜度索驥：以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長
- 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)頻出？Fortinet 給出破解之法
- 2025年生成式人工智能將如何影響眾行業(yè)
- 報(bào)告：人工智能推動(dòng)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)支出激增25%
- 千家早報(bào)|馬斯克預(yù)測：人工智能或?qū)⒊絾蝹€(gè)人類；鴻蒙生態(tài)（武漢）創(chuàng)新中心啟用，推動(dòng)鴻蒙軟硬件在武漢首試首用——2024年12月27日
- 中移建設(shè)被拉入軍采“黑名單”
- 大理移動(dòng)因違規(guī)套現(xiàn)等問題，擬被列入軍采失信名單
- 海康威視擬回購不超過25億元股份 首次回購成交金額1.26億元
- 海格通信4800萬元收購控股子公司海格恒通30%股權(quán)
- 聯(lián)通再度集中任命四省“一把手”：涉及海南、江西、新疆、內(nèi)蒙古
- 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新星鴻擎科技完成A1輪融資 估值已達(dá)16.4億元
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請進(jìn)一步核實(shí)，并對任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。
