最快量子隨機數生成器面世
2025-05-30 13:02:24
來源:科技日報

由沙特阿卜杜拉國王科技大學與阿卜杜勒·阿齊茲國王科技城科學家聯合主導的研究團隊,研發出迄今基于國際基準最快的量子隨機數生成器(QRNG),其隨機數生成速度超其他QRNG近千倍。這一突破將為醫療、金融、國防等依賴高等級數據安全的領域帶來革命性變革。相關研究成果發表于新一期《光學快報》雜志。
研究團隊表示,現有大多數隨機數生成器都是“偽隨機數生成器”,雖表面呈現隨機性,實則存在可破解的數學規律,成為潛在的安全漏洞。而QRNG則利用量子力學固有的不可預測特性來生成隨機數,從根本上杜絕了被逆向推導的可能。
然而,現有QRNG長期受限于兩大瓶頸問題:一是生成隨機數速率低下,二是依賴笨重的單光子探測系統。為攻克這些難題,研究團隊在硬件架構與算法處理上實現雙重創新:采用5微米×5微米的微型發光二極管(LED)作為核心元件,在顯著降低能耗的同時,創下每秒9.375吉比特的驚人生成速率,并通過了美國國家標準與技術研究院的隨機性認證。
值得注意的是,隨后開展的一系列測試表明,不同尺寸的微型LED均能穩定保持卓越性能,印證了該技術的可靠性。
研究團隊強調,這種微型LED兼具緊湊體積、表面發射特性和可擴展優勢,為開發集成化量子隨機數生成芯片奠定了堅實基礎。未來,郵票大小的設備或將實現超高速隨機數生成,為數據安全構筑銅墻鐵壁。