韓國研究人員開發(fā)出世界最小量子隨機數(shù)發(fā)生器芯片

北京時間9月14日消息（余予）據(jù)外媒報道，韓國原子能研究所(KAERI)和電子和電信研究所(ETRI)的研究人員開發(fā)出一款用于量子隨機數(shù)發(fā)生器（QRNG）的核心芯片，該芯片可高速提供真隨機數(shù)，從根本上防止黑客入侵。

研究人員通過將β量子隨機數(shù)發(fā)生器縮小為1.5毫米的芯片，開辟了商業(yè)化的道路。同時，該團隊將嘗試最大限度地提高β量子隨機數(shù)發(fā)生器芯片的性能，并促進用于密碼通信市場的商業(yè)化用于小型物聯(lián)網(wǎng)。

據(jù)悉，隨機數(shù)生成器用于計算機、移動通信等領域的信息加密。但由于沒有單獨物理設備的算法生成的偽隨機數(shù)，擁有一個弱點，即隨著黑客技術的進步，算法可以被解密。而β量子隨機數(shù)發(fā)生器可廣泛用于私人和軍事物聯(lián)網(wǎng)，因為它們可以顯著提高安全性。

ETRI負責人Kim Myung-joon 表示，“如果這項技術實現(xiàn)商業(yè)化，它將成為最終的休戰(zhàn)隨機數(shù)發(fā)生器，可以安裝在所有類型的計算機、安全系統(tǒng)、處理器和物聯(lián)網(wǎng)模塊中。”

KAERI表示，聯(lián)合研究團隊已將從鎳-63 β射線生成隨機數(shù)的關鍵電路集成到世界上“最小最快”的β量子隨機數(shù)發(fā)生器中，該發(fā)生器可為物聯(lián)網(wǎng)加密系統(tǒng)提供無黑客攻擊的隨機數(shù)。鎳-63 具有低能量的β譜和相當長的半衰期。

“此次開發(fā)的β射線量子隨機數(shù)生成技術是將核技術和ICT技術結合，創(chuàng)造新融合研究領域的典范。”KAERI總裁Park Won-seok表示。

量子真隨機數(shù)可以通過從單個光子或輻射同位素衰變的量子力學物理現(xiàn)象中提取隨機信號得到。雖然使用單個光子的隨機信號提取可能會受溫度等外部因素影響，但從放射性同位素衰變中提取的信號不受影響。據(jù)KAERI 稱，由于β 射線的能量很小，因此它們可以在不影響輻射檢測傳感器的情況下持續(xù)使用，從而高速生成隨機數(shù)。

該研究所表示，研究人員通過應用低噪聲互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 和鍍上極少量鎳-63的薄膜制造等技術，使β 量子隨機數(shù)發(fā)生器的核心電路小型化。為了捕捉到能量小的β射線信號，必須降低半導體本身的噪聲。使用低噪聲CMOS技術，可以集成信號處理電路，從而減小尺寸和降低噪聲。

量子密碼學是保護關鍵信息的重要安全解決方案。在沒有量子密鑰的情況下，以量子態(tài)編碼的數(shù)據(jù)實際上是無法破解的，量子密鑰大體上來說是用于解密加密信息的隨機數(shù)表。二進制數(shù)字電子計算機基于晶體管和電容器，其數(shù)據(jù)編碼為二進制數(shù)字（位）。量子計算使用位或量子位。

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