[实用新型]一种基于真空态涨落技术的高速量子随机数发生器

说明书

本实用新型提供了一种基于真空态涨落技术的高速量子随机数发生器，包括激光光源、非等比例光分路器、可编辑逻辑器、n组差分探测器以及n组顺次连接的放大器和模数转换器，所述激光光源发出的激光信号经所述非等比例光分路器分成n路第一光束和n路第二光束，n为大于或等于2的整数；其中，每路所述第一光束对应一路所述第二光束输入一组所述差分探测器的输入端，每组所述差分探测器的输出端对应连接一个所述放大器的输入端，所述模数转换器的输出端与所述可编辑逻辑器的输入端连接。该高速量子随机数发生器将激光信号进行非等分后输入至少两组差分探测器进行差分后放大再滤波处理，合并后即为一路高速的数字随机数，提高产品可靠性。

技术领域

本实用新型涉及量子通信技术领域，尤其是网络安全领域和/或信息安全技术领域。

背景技术

随着社会信息化的高速发展，人们对信息的便利性和安全性都有了更高的要求。加密技术则是信息安全的重要组成部分，被公认为能够产生真随机数的量子技术得到了广泛的关注、并逐步进入实用阶段。真空态涨落技术的基本原理是：在量子光学中，真空态在相空间中的振幅和相位的正交分量不能同时被精确地探测。本实用新型基于这一原理提出了一种基于真空态涨落技术的高速量子随机数发生器。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于真空态涨落技术的高速量子随机数发生器，所述高速量子随机数发生器包括激光光源、非等比例光分路器、可编辑逻辑器、n组差分探测器以及n组顺次连接的放大器和模数转换器，所述激光光源发出的激光信号经所述非等比例光分路器分成n路第一光束和n路第二光束，n为大于或等于2的整数；其中，每路所述第一光束对应一路所述第二光束输入一组所述差分探测器的输入端，每组所述差分探测器的输出端对应连接一个所述放大器的输入端，所述模数转换器的输出端与所述可编辑逻辑器的输入端连接。

其中，所述差分探测器包括减法器以及并联设置的第一光探测器和第二光探测器，所述第二光探测器的输入端设置有可调光衰减器，所述第一光束和所述第二光束分别输入所述第一光探测器和所述可调光衰减器，所述第一光探测器和所述第二光探测器的输出端均与所述减法器的输入端连接，所述减法器的输出端与所述放大器的输入端连接。

其中，所述第一光束的光强小于所述第二光束的光强。

其中，n＝2时，所述第一光束为所述激光信号的10％或15％或20％，所述第二光束为所述激光信号的40％或35％或30％；n＝3时，所述第一光束为所述激光信号的1/9，所述第二光束为所述激光信号的2/9。

本实用新型的高速量子随机数发生器将激光信号进行非等分后输入至少两组差分探测器进行差分后放大再滤波处理，合并后即为一路高速的数字随机数，该高速量子随机数发生器既能有效抵消电噪声，又能减少可调器件，可以节省空间，减少调试工艺，从而提高产品可靠性和生产效率。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本实用新型的高速量子随机数发生器的示意图。

具体实施方式