論文の概要: High-speed Source-Device-Independent Quantum Random Number Generator on
a chip
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12472v1
- Date: Sun, 21 May 2023 14:27:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-23 20:13:23.214950
- Title: High-speed Source-Device-Independent Quantum Random Number Generator on
a chip
- Title(参考訳): チップ上の高速ソースデバイス非依存量子乱数発生器
- Authors: Tommaso Bertapelle, Marco Avesani, Alberto Santamato, Alberto
Montanaro, Marco Chiesa, Davide Rotta, Massimo Artiglia, Vito Sorianello,
Francesco Testa, Gabriele De Angelis, Giampiero Contestabile, Giuseppe
Vallone, Marco Romagnoli and Paolo Villoresi
- Abstract要約: 統合フォトニックチップを利用した高性能ソースデバイス非依存QRNGを提案する。
このプロトコルは、信頼できるQRNGに比べてセキュリティを高めるためにヘテロダイン受信機を利用する。
カスタム開発のPICをベースとした統合設計では、サイズと消費電力を削減できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.9956558612710225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many applications, most notably cryptographic protocols, do require
high-speed, private, and unpredictable random numbers to work as intended.
Quantum Random Number Generators (QRNG) are the only mean through which
generate true randomness due to the non-deterministic nature of the quantum
processes involved. However, currently available QRNGs have significant
limitations that hinder their adoption, such as the need to trust the inner
workings of the devices used, their bulkiness, their power-hungry nature and so
on. In this work, we present a high-performance Source-Device-Independent QRNG
leveraging on an integrated photonic chip. The protocol used exploits a
heterodyne receiver to increase security compared to trusted QRNGs, while the
integrated design, based on a custom-developed PIC, allows for a reduced size
and power consumption, making the device an ideal solution for both portable
and space applications. The system can deliver secure random numbers at a rate
greater than 20Gbps with a reduced spatial and power footprint.
- Abstract(参考訳): 多くのアプリケーション、特に暗号プロトコルは、意図したように動作するために高速、プライベート、予測不能な乱数を必要とする。
量子乱数生成器(QRNG)は、関連する量子過程の非決定論的性質により真のランダム性を生成する唯一の手段である。
しかし、現在利用可能なQRNGには、使用中のデバイスの内部動作、バルク性、電力消費の性質など、採用を妨げる重大な制限がある。
本稿では,集積フォトニックチップを用いた高性能なソースデバイス非依存qrngを提案する。
このプロトコルは、信頼されたQRNGよりもセキュリティを高めるためにヘテロダイン受信機を利用するが、カスタム開発されたPICをベースにした統合設計では、サイズと消費電力が小さくなり、携帯と宇宙の両方のアプリケーションに理想的なソリューションとなる。
このシステムは、空間と電力のフットプリントを減らした20Gbps以上の速度で安全な乱数を提供できる。
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