量子随机数生成装置的制作方法

文档序号:40021516发布日期:2024-11-19 13:53阅读:51来源:国知局
技术简介:
本发明针对现有量子随机数生成装置需两个检测器导致结构大型化的缺陷,提出通过磁场分裂粒子束并利用单个检测器的双区域实现检测,结合磁场方向控制优化随机数生成概率,从而实现检测级结构小型化。
关键词:量子随机数生成,结构小型化

本发明涉及使用量子技术的量子随机数生成装置。


背景技术:

1、随机数是通过不能预测结果且没有再现性的过程而生成的数。随机数在计算机科学、计算机工程、通信、信息安全和通信系统的可靠性测试等的应用中非常有用。随机数发生器大致有两种。一种是基于软件的随机数生成器,另一种是基于硬件的物理随机数生成器。具有如下特征:基于软件的随机数是周期性的,但是,以物理的方式(特别是以量子的方式)生成的随机数本质上是随机的。

2、在这种以量子的方式生成随机数的随机数生成装置中,存在检测光子来生成随机数的随机数生成装置。例如,专利文献1公开有一种随机数生成装置,其按照每个偏振状态检测光子来生成随机数。更具体而言,专利文献1公开有一种随机数生成装置,其具有偏振分束器、第1光子检测器和第2光子检测器,其中,偏振分束器将光子分离成垂直偏振态的光子和水平偏振态的光子,在第1光子检测器检测到垂直偏振态的光子时生成“1”,在第2光子检测器检测到水平偏振态的光子时生成“0”。由于垂直偏振态的光子和水平偏振态的光子以预定的概率随机分离,因此,随机数生成装置生成“1”和“0”随机出现的随机数串。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本特开2003-36168号公报


技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、专利文献1的随机数生成装置存在如下课题:必须在偏振分束器的后级分开地具有第1和第2光子检测器这样的2个检测器,检测级的结构大型化。

3、本发明正是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种能够使检测级的结构小型化的量子随机数生成装置。

4、用于解决课题的手段

5、本发明的实施方式的量子随机数生成装置具有:粒子发生器,其生成中性粒子的粒子束;缝体,其将该生成的粒子束整流成单一方向的粒子束;第1磁场施加器,其将该整流后的粒子束转换成在与第1磁场施加方向平行和反平行的方向上自旋极化的第1两条粒子束,并输出转换后的第1两条粒子束;第2磁场施加器,其将该输出的第1两条粒子束中的一条转换成在与第2磁场施加方向平行和反平行的方向上自旋极化的第2两条粒子束,并输出转换后的第2两条粒子束;粒子检测器,其具有两个区域,各区域检测该输出的第2两条粒子束中的任意一条的粒子;随机数生成部,其使用该检测到的粒子的数量生成随机数;以及磁场方向控制部,其基于该生成的随机数的出现概率,控制所述第1磁场施加器的所述第1磁场施加方向或第2磁场施加器的所述第2磁场施加方向。

6、发明效果

7、根据本发明的实施方式的量子随机数生成装置,能够使检测级的结构小型化。



技术特征:

1.一种量子随机数生成装置,其中,该量子随机数生成装置具有:

2.根据权利要求1所述的量子随机数生成装置,其中,


技术总结
量子随机数生成装置具有:粒子发生器(101),其生成中性粒子的粒子束;缝体(102),其将该生成的粒子束整流成单一方向的粒子束;第1磁场施加器(103),其将该整流后的粒子束转换成在与第1磁场施加方向平行和反平行的方向上自旋极化的第1两条粒子束,并输出转换后的第1两条粒子束;第2磁场施加器(104),其将该输出的第1两条粒子束中的一条转换成在与第2磁场施加方向平行和反平行的方向上自旋极化的第2两条粒子束,并输出转换后的第2两条粒子束;粒子检测器(105),其具有两个区域,各区域检测该输出的第2两条粒子束中的任意一条的粒子;随机数生成部(106),其使用该检测到的粒子的数量生成随机数;以及磁场方向控制部(107),其基于该生成的随机数的出现概率,控制所述第1磁场施加器的所述第1磁场施加方向或第2磁场施加器的所述第2磁场施加方向。

技术研发人员:越川翔太
受保护的技术使用者:三菱电机株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
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