随机比特发生器有可能达到每秒千万比特的速率吗？
发布时间：2023-10-30 09:38:43 阅读数： 120
由 Si3N4 微谐振器产生的混沌微蜂窝的光学光谱。作者：胡玉琪、白青松、唐曦、熊伟、吴一璐、张鑫、肖艳兰、杜润昌、刘磊吉、夏光琼、吴正茂、杨俊波、周恒、吴家贵
光频梳是现代物理学研究和应用的重要工具。2005 年，Theodor W. Hänsch 和 John L. Hall 因其在光频梳技术方面的开创性工作而荣获诺贝尔物理学奖。这引起了该领域研究人员的极大兴趣，并引发了一系列有关光频梳的研究。
先进的纳米光子技术实现了具有超高 Q 值因子的集成微谐振器和芯片级微梳状结构。在各种梳齿动态状态中，混沌梳齿具有很高的非线性。在混沌梳齿中，每个梳齿都呈现混沌动态振荡，适合物理随机比特（PRB）的生成。
2023 年，Chen 等人首次利用混沌微梳子提出了一种新型激光雷达，以克服时间和频率拥塞障碍。
中国西南大学吴家贵教授课题组的研究人员对混沌微蜂窝很感兴趣，因为它可以用来以超高速率生成随机比特。微梳齿包含数百个混沌通道，每个梳齿都是 PRB 的熵源。
这项题为 "利用混沌微梳子大规模并行生成10 Tbit/s物理随机比特 "的研究成果发表在《光电子学前沿》（Frontiers of Optoelectronics）上。
在随机数生成器上应用混沌光学频率梳有可能显著提高随机数生成的速度，其速率有可能高达 Pbits/s（每秒千万比特）。
他们使用一种结构紧凑、可扩展性好的 Si3N4 微谐振器来生成芯片级微梳状体。它可以通过波分复用器同时输出数百个混沌梳齿，并将其作为熵源生成大量随机数。随机性已通过美国国家标准与技术研究院（NIST）的统计测试得到验证。
这项工作可以提供潜在的 Pbits/s PRB 芯片解决方案，具有低成本和高度并行性的特点。
参考资料
Yuqi Hu et al, Massive and parallel 10 Tbit/s physical random bit generation with chaotic microcomb, Frontiers of Optoelectronics (2023). DOI: 10.1007/s12200-023-00081-4
本文由光电查搜集整理，未经同行评议，请自行判断可信度。仅供学习使用。
