The utility model provides a quantum random number generator based on laser phase fluctuation. The quantum random number generator includes a laser, an interferometer, a photodetector and an analog-to-digital converter; the laser is used to generate a signal light with phase fluctuation and output the signal light to the interferometer; the interferometer is used to convert the phase fluctuation in the signal light into the intensity fluctuation and convert the signal light into the intensity fluctuation. The signal light is output to a photoelectric detector, which converts the light intensity in the received signal light into a current signal and outputs the resulting current signal to an analog-to-digital converter, which converts the received current signal into a discrete digital signal and outputs it. The utility model can use the phase fluctuation of the laser to generate random numbers, greatly improve the generation rate of quantum random numbers, and reduce the cost.
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光器相位涨落的量子随机数生成器
本申请涉及量子信息通信
,尤其涉及一种基于激光器相位涨落的量子随机数生成器。
技术介绍
在现代社会中,随机数在经济、科学、国防、工业生产等各个领域扮演着重要的角色。具体而言,在统计分析、工业和科学领域的仿真、密码学、生活中的博彩业等各方面,随机数都有非常重要的应用。经典的随机数生成方法只能产生伪随机数。例如,现有技术中的经典的随机数生成方法往往是基于某些确定的算法来生成随机数,但是这种基于算法的软件方法只能产生伪随机数。从其生成原理上来看,伪随机数实际上只是“看起来像”是一个随机数,也就是说,以现在的科学技术水平,在有限的时间内,只有非常小的可能性区分出伪随机数和真随机数的不同。但是,从本质上来说,伪随机数和真随机数的熵是不同的。因此,这些伪随机数实际是可以被预测的,而并不是真正的随机数。所以,在一些特定的领域或实际使用场景(例如,在安全通讯、量子通信等要求保证绝对安全的领域等),这种伪随机数是不安全的,不能直接使用伪随机数。现有技术中还有根据物理过程的随机性的随机数生成器。例如,使用电子元件的噪音、核裂变宇宙噪声、电路的热噪声、放射性衰变等物理过程来生成随机数的随机数生成器。使用这种方式生成的随机数虽然不会随着计算能力的发展而产生风险,但是由于它们仍然是经典系统,所述生产的随机数的随机性并无法从本质上得到保证。现有技术中还提出了量子随机数生成器。该量子随机数生成器是根据量子力学的基本原理来生成量子随机数,该量子随机数是一种真随机数。现有技术中已经提出了很多的量子随机数生成器方案,例如,基于单光子探测的随机数 ...
【技术保护点】
1.一种基于激光器相位涨落的量子随机数生成器,其特征在于,该量子随机数生成器包括:激光器、干涉仪、光电探测器和模数转换器;所述激光器,用于生成具有相位涨落的信号光,并将信号光输出至干涉仪;所述干涉仪,用于将所述信号光中的相位涨落转换为强度涨落,并将转化后的信号光输出至光电探测器;所述光电探测器,用于将接收到的信号光中的光强转换成电流信号,并将得到的电流信号输出至模数转换器;所述模数转换器,用于将接收到的电流信号转换成离散的数字信号并输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光器相位涨落的量子随机数生成器,其特征在于,该量子随机数生成器包括:激光器、干涉仪、光电探测器和模数转换器;所述激光器,用于生成具有相位涨落的信号光,并将信号光输出至干涉仪;所述干涉仪,用于将所述信号光中的相位涨落转换为强度涨落,并将转化后的信号光输出至光电探测器;所述光电探测器,用于将接收到的信号光中的光强转换成电流信号,并将得到的电流信号输出至模数转换器;所述模数转换器,用于将接收到的电流信号转换成离散的数字信号并输出。2.根据权利要求1所述的量子随机数生成器,其特征在于,所述干涉仪包括:第一分束器、移相器和第二分束器;所述第一分束器,用于将接收到的信号光分成两束光信号分别通过两个不同的光路输出至所述移相器和第二分束器;所述移相器,用于对所接收到的光信号进行相位调整,并将相位调整后的光信号输出至第二分束器;所述第二分束器,用于将通过两个光路接收到的光信号合束后输出至光电探测器。3.根据权利要求1所述的量子随机数生成器,其特征在于,所述干涉仪包括:分束器、第一法拉第旋转镜、移相器和第二法拉第旋转镜;所述分束器,用于将接收到的信号光分成两束...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。