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科學(xué)家研制出最快的激光隨機(jī)數(shù)生成器

IEEE電氣電子工程師 ? 來源:IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì) ? 作者:IEEE電氣電子工程師 ? 2021-03-17 17:39 ? 次閱讀

一個(gè)由國際科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)研制出一種激光,每秒可以產(chǎn)生254萬億個(gè)隨機(jī)數(shù)字,比計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)生成器(random number generators,RNG)快100多倍。

盡管隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生已經(jīng)有幾千年的歷史了,但它作為密碼學(xué)的基礎(chǔ),在計(jì)算中的重要性與日俱增。隨著越來越多的在線設(shè)備,加密的需求也越來越高,以防止不良行為者進(jìn)入。作為現(xiàn)代科技對RNG普遍需求的一個(gè)標(biāo)志,Google展示了其53位量子計(jì)算機(jī)在使用RNG問題上的明顯優(yōu)勢。

這就是為什么新系統(tǒng)可以改變游戲規(guī)則:它可以每秒產(chǎn)生250兆字節(jié)的隨機(jī)比特。事實(shí)上,它的速度如此之快,以至于它背后的團(tuán)隊(duì)很難用高速攝影機(jī)記錄它的輸出。根據(jù)研究人員的說法,他們的系統(tǒng)在速度和同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)比特流的能力上都優(yōu)于物理隨機(jī)數(shù)生成器。該研究結(jié)果發(fā)表在了《科學(xué)》雜志上。

據(jù)《科學(xué)新聞》報(bào)道,這項(xiàng)新發(fā)明利用了一種只有一毫米長的微型激光器,在離開設(shè)備之前,它能在位于沙漏形腔體兩端的鏡子之間反射光線。與以往基于激光的系統(tǒng)不同,新工藝可以同時(shí)放大多種光學(xué)模式。

這些相互干擾產(chǎn)生快速的強(qiáng)度波動(dòng),研究小組用相機(jī)記錄了這種波動(dòng),相機(jī)每萬億分之一秒測量一次光束上254個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度。但是激光輸出數(shù)據(jù)的速度意味著相機(jī)只能跟蹤它幾納秒,它的內(nèi)存就滿了,然后數(shù)據(jù)就被上傳到電腦上。

這個(gè)隨機(jī)生成器系統(tǒng)是由南洋理工大學(xué)、耶魯大學(xué)和都柏林三一學(xué)院等研究人員共同開發(fā)的,由南洋理工大學(xué)制造。至于該系統(tǒng)的未來,該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是通過將激光器整合到一個(gè)緊湊的芯片中,使其為實(shí)際應(yīng)用做好準(zhǔn)備。這將幫助其產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)直接輸入計(jì)算機(jī)。

實(shí)驗(yàn)證明,NTU制造的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器比現(xiàn)有的可比技術(shù)更快、更安全,可以幫助在一個(gè)越來越依賴互聯(lián)網(wǎng)交易的世界中保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)。

原文標(biāo)題:研究人員研發(fā)了最快的激光隨機(jī)數(shù)生成器

文章出處:【微信公眾號:IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

責(zé)任編輯:haq

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原文標(biāo)題:研究人員研發(fā)了最快的激光隨機(jī)數(shù)生成器

文章出處:【微信號:IEEE_China,微信公眾號:IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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