Создан квантовый чип с функцией самопроверки для генерации случайных чисел

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи Национального университета Сингапура разработали квантовый чип, способный во время работы проверять собственное оборудование для гарантии безопасности генерируемых случайных чисел. Устройство решает проблему, существующую в квантовых генераторах случайных чисел десятилетия: пользователи вынуждены полностью доверять исправности оборудования, поскольку при его неисправности или несанкционированном вмешательстве случайные числа становятся предсказуемыми, что остаётся незамеченным.

Новый чип использует протокол, независимый от измерительного устройства. Во время работы система генерирует известные квантовые состояния света и сравнивает реакцию встроенного детектора с предсказаниями квантовой теории. Если результаты совпадают с ожиданиями, данные преобразуются в сертифицированные случайные числа. При отклонении показателей процесс автоматически прерывается. Таким образом, пользователям требуется доверять только квантовым сигналам, поступающим в систему, а не самому детектору.

Чип объединяет кодировщик сигнала и оптический детектор на едином кремниевом чипе, произведённом по стандартному восьмидюймовому техпроцессу полупроводниковой промышленности. Устройство функционирует при комнатной температуре без необходимости криогенного охлаждения. Разработчики решили техническую проблему, связанную с кремниевыми световыми модуляторами: их работа непреднамеренно влияет на яркость света. Команда создала метод управления, компенсирующий этот эффект и обеспечивающий стабильность оптических сигналов.

Автор: NUS Источник: interestingengineering.com

Эффективность детектора чипа составляет 69,1 процента, что превышает минимальное требование протокола в 67 процентов. Система генерирует больше сертифицированных случайных битов, чем потребляет в качестве начального значения, подтверждая способность создавать новые случайные данные. По оценке исследователей, это самый безопасный из продемонстрированных квантовых генераторов случайных чисел.

На данном этапе экспериментальная система генерирует 64 бита в секунду, что значительно медленнее обычных квантовых генераторов, выдающих более 100 гигабит в секунду. Исследователи полагают, что производительность возможно существенно повысить совершенствованием технологии детекторов. Лабораторные фотодиоды, разработанные командой, уже достигли эффективности 92,4 процента. Моделирование показывает, что будущие версии чипа смогут передавать данные со скоростью 68 мегабит в секунду.

Случайные числа применяются в ключах шифрования, безопасных транзакциях, цифровых подписях и системах кибербезопасности. Разработка открывает возможность интегрировать самопроверяющиеся квантовые генераторы случайных чисел в компактные защищённые системы для финансового сектора, здравоохранения, искусственного интеллекта и подключённых устройств.

Источник: Interestingeng Iineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Энергоэффективность в массы: обзор мини-ПК Ninkear MBOX18

Бытовая вычислительная техника давно взяла курс на миниатюризацию и энергоэффективность, мини-ПК тут не исключение. Появляются новые платформы и уменьшаются нанометры техпроцессов чипов, а для...

Фикус после включения отопления начал сбрасывать листья: что изменилось для растения буквально за несколько дней

Ещё неделю назад фикус стоял зелёным, а после начала отопительного сезона под ним вдруг появилась россыпь листьев. Иногда они сначала желтеют, иногда падают почти зелёными, и создаётся ощущение,...

Почему круглый аквариум — не лучший дом для рыбок и в нём не рекомендуются их держать

Когда речь заходит об аквариумных рыбках, в воображении большинства людей тут же возникает классический образ круглого аквариума. Такой вариант давно стал своего рода образцом: его изображают...

Десятки независимых роботов объединили в кристалл времени: как система сама нашла единый ритм вопреки любым помехам

Инженеры из университетов Бирмингема, Амстердама, Лиона, Делфта, Лейдена и Кембриджа создали активный метаматериал, способный самостоятельно координировать движение своих компонентов. Без команд от...

Наука отвращения: почему жирный полиэтиленовый пакет кажется таким мерзким

Знаете, есть такие маленькие бытовые трагедии, которые способны отравить самый прекрасный момент. Вот ситуация: холодный вечер, я дико голоден и наконец-то держу в руках что-то вкусное. Пусть будет...

Как продлить водительские права в 2026 году — кому нужно менять, документы, пошлина и пошаговый порядок

Срок прав истёк в 2023-м и их продлили? В 2026-м они могут уже не действовать, а штраф за езду до 15 000 рублей. Как проверить срок и поменять права.