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
| Новость | Наука и космос

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

Как теория «гравитации из энтропии» объясняет рождение космического порядка вопреки закону хаоса

В современной космологии остается открытым вопрос о том, как в расширяющейся Вселенной возникают сложные структуры. Согласно второму началу термодинамики, любая изолированная физическая система...

Как лосось находит родную реку после нескольких лет в океане

Лосось может провести в море несколько лет, уйти от берега на сотни и даже тысячи километров, а затем вернуться в ту же речную систему, где появился на свет. Иногда рыба поднимается и к...

Валуны Моераки: откуда взялись на пляже Новой Зеландии каменные шары, похожие на яйца динозавров

Стоит оказаться на пляже Коэкохе, и в голову закрадывается мысль, что когда-то здесь проводили матч по боулингу неведомые гиганты, а потом просто поленились собрать разлетевшийся всюду инвентарь....

✦ ИИ  УАЗ-3172 «Симбир»: почему советский Range Rover не пошёл в серию

В середине 1980-х годов Ульяновский автозавод приступил к созданию принципиально нового автомобиля повышенной проходимости, который должен был прийти на смену устаревающему УАЗ-469. Проект,...

Обзор смарт-часов Amazfit Cheetah 2 Ultra — титан, карты и странные цифры в Zepp

Amazfit Cheetah 2 Ultra стоят заметно дороже привычных часов бренда, поэтому одного титана, сапфирового стекла и большого экрана здесь мало. Важно, как они ведут себя на руке, насколько точно пишут...