【技术实现步骤摘要】
基于自由空间器件的量子随机数发生装置
[0001]本技术涉及量子信息
，具体涉及基于自由空间器件的量子随机数发生装置。
技术介绍
[0002]在量子通信系统中，随机数的应用随处可见，且对随机性要求非常严格。量子通信设备产生的密钥就是一个随机序列，该序列随机性的质量决定了密钥的安全性。此外，随机数在密码学之外的应用也十分广泛，在统计抽样、蒙特卡洛模拟及科学计算中，都扮演着重要角色。量子随机数发生器相对于基于数学算法的伪随机数发生器，使用基于量子力学原理的随机源，对随机变量进行测量得到输出信息，形成随机数。量子力学中的不确定性，真正满足不可预测和不可复制特征的物理过程，因此，基于量子随机源的方案也被称为真随机数发生器。
[0003]图1示出了现有技术中的一种量子随机数发生器(参见CN 109240645A号中国专利申请)，其中通过光学干涉仪将激光的相位波动转换为激光强度涨落，采用常规光电探测器进行探测，而无需单光子探测器，由此可以提升随机数的生成速率。
[0004]图2示出了现有技术中的另一种量子随机数生成...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自由空间器件的量子随机数发生装置，其包括激光光源、单光子探测器、时间
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数字转换单元及数据处理单元；所述激光光源用于生成连续的激光信号；所述单光子探测器用于对所述激光信号进行单光子探测并输出探测电信号；所述时间
‑
数字转换单元用于根据所述探测电信号，输出所述激光信号到达所述单光子探测器的时间与其参考时钟的时间差信息；所述数据处理单元用于根据所述时间差信息生成量子随机数；其特征在于：所述激光信号的波长在紫外到近红外波段；所述量子随机数发生装置还包括自由空间衰减单元，其被设置成不借助光纤器件地为所述激光信号提供固定衰减，以使到达所述单光子探测器的光敏面的激光信号光强衰减至单光子水平；所述数据处理单元基于FPGA实现。2.如权利要求1所述的量子随机数发生装置，其特征在于：所述激光光源为激光二极管；并且，基于所述激光二极管的本征发散角，以及所述激光二极管的出射面与所述单光子探测器的光敏面之间的距离来实现所述自由空间衰减单元。3.如权利要求1所述的量子随机数发生装置，其特征在于，所述自由空间衰减单元包括光发散元件和自由空间衰减片中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶俊，蒋连军，王立伟，刘仁德，于林，唐世彪，
申请(专利权)人：科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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