Китайские ученые представили миниатюрный квантовый генератор случайных чисел. Его данные невозможно вычислить или предсказать заранее. Исследователи объяснили, что настоящую случайную генерацию чисел сейчас могут обеспечить только громоздкие и относительно медленные квантовые генераторы.

Только они смогут достичь условий, соответствующих законам квантовой физики, но исследователи стремятся сделать эти устройства более быстрыми и портативными.

В журнале Applied Physics Letters ученые из Китая представили самый быстрый на сегодняшний день квантовый генератор, позволяющий сделать устройства более быстрыми и портативными. Оно сочетает в себе современный фотонный интегральный чип с оптимизированной постобработкой для извлечения случайности из квантового источника энтропии вакуумных состояний.

«В последнее время технология интегрированной квантовой фотоники демонстрирует значительные преимущества в плане уменьшения размеров устройств, — говорит автор работы Цзюнь Чжан. — В этой работе мы доказываем, что такую технологию можно использовать для сверхбыстрой генерации квантовых случайных чисел в реальном времени».

«Квантовые случайные числа непредсказуемы, невоспроизводимы и несмещены, их случайность обусловлена присущей квантовой физике недетерминированной природой», — отмечают китайские ученые.

В чипе группы используются фотодиоды и трансимпедансный усилитель, интегрированные в кремниевый фотонный чип. Он включает в себя несколько соединителей и аттенюаторов. Комбинация этих компонентов позволяет генератору обнаруживать сигналы от источника квантовой энтропии со значительно улучшенной частотной характеристикой.