【技术实现步骤摘要】
芯片结构零差探测的量子随机数发生器
本专利技术属于密码学领域，涉及IPC分类的G07C产生随机数或G06F7/58随机数或伪随机数发生器技术，尤其是芯片结构零差探测的量子随机数发生器。
技术介绍
零差探测是指探测用的的本振信号经分光器从发射光源分离出来,与调制后的接收信号混频产生外差信号。该探测方法可省去本振光源。零差探测广泛的应用在量子光学中以及一些量子随机数发生器中，这些设备体积比较大，限制了其应用范围。相关公开文献较少。上海朗研光电科技有限公司提出的中国专利申请201611015636.9公开一种相位调制偏振编码的高速量子密钥分发系统，其包括：用于产生随机数，并且记录这些产生的随机数，用于驱动强度调制器、相位调制器的发送方FPGA芯片；用于实现收发双方的时钟保持一致的时钟信号用于作为光源的激光器；用于接收FPGA发送的随机数信号，产生不同的调至强度，形成诱骗态的强度调制器；用于将激光脉冲进行分束的第一偏振分束器等。本专利技术改进了传统的量子通信发送端，采用单一的激光光源，减小了各激光器的差异性引入的噪声以及抖动，减少了发送端的器件个数，简化了光路的复杂程度，...
【技术保护点】
1.芯片结构零差探测的量子随机数发生器,包括光源(1)、偏振控制器(2)、输入波导(3)、多模干涉器(4)、输出波导(5)、光电二极管(6)、跨阻放大器(7)、乘法器(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)和提取器(11)；其特征在于，芯片上集成光源(1)、偏振控制器(2)、输入波导(3)、多模干涉器(4)、输出波导(5)、光电二极管(6)、跨阻放大器(7)、乘法器(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)以及提取器(11)；光源(1)正对偏振控制器(2)设置，偏振控制器(2)通过输入波导(3)接入多模干涉器(4)，多模干涉器(4)通过一对输出波导(5)并联一对光电二...
【技术特征摘要】
1.芯片结构零差探测的量子随机数发生器,包括光源(1)、偏振控制器(2)、输入波导(3)、多模干涉器(4)、输出波导(5)、光电二极管(6)、跨阻放大器(7)、乘法器(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)和提取器(11)；其特征在于，芯片上集成光源(1)、偏振控制器(2)、输入波导(3)、多模干涉器(4)、输出波导(5)、光电二极管(6)、跨阻放大器(7)、乘法器(8)、低通滤波器(9)、模数转换器(10)以及提取器(11)；光源(1)正对偏振控制器(2)设置，偏振控制器(2)通过输入波导(3)接入多模干涉器(4)，多模干涉器(4)通过一对输出波导(5)并联一对光电二极管(6)后汇集输出到跨阻放大器(7)，然后，由跨阻放大器(7)与外接的正弦信号(12)一起连接乘法器(8)，乘法器(8)进一步依次经过低通滤波器(9)、模数转换器(10)以及提取器(11)输出；提取器(11)从长度m的低熵值序列中提取长度k的高熵值序列，其中m>k；光源(1)发出连续激光，经过偏振控制器(2)之后，通过光栅耦合器耦合到一个输入波导(3)中，另一个输入波导(3)没有光信号输入，经过多模干涉器(4)之后由两个输出波导(5)输出光信号并耦合到两个光电二极管(6)上，光电二极管(6)产生的电流经过做差之后，再经过跨阻放大器(7)转换成电压信号并放大，经过乘法器(8)与一个正弦信号相乘后在通过低通滤波器(9)滤波，得到所需频段的信号，再经过模数转换器(10)转换后得到数字信号，经过提取器(11)提取后，得到最终的随机数QRN并输出。2.如权利要求1所述的芯片结构零差探测的量子随机数发生器，其特征在于，光源(1)为激光二极管或VCSEL激光器，光源(1)发出中心波长为1550nm的连续激光。3.如权利要求1所述的芯片结构零差探测的量子随机数发生器，其特征在于，偏振控制器(2)通过光栅耦合器连接输入波导(3)。4.如权利要求1所述的芯片结构零差探测的量子随机数发生器，其特征在于，输入波导(3)和输出波导(5)为高度对称的单模波导，一对输入波导(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏从俊，夏跃峰，李在光，
申请(专利权)人：弦海上海量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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