一种可调速率的量子随机数发生器的制作方法

文档序号:43872672发布日期:2025-11-28 20:05阅读:12来源:国知局

本技术涉及量子网络与量子随机数发生器,具体涉及一种可调速率的量子随机数发生器。


背景技术:

1、全球化数字经济的高速发展,网络安全需求的不断提升,高质量随机数在密码学、安全通信、模拟仿真等领域扮演着越来越重要的角色。

2、传统的随机数生成技术主要包括基于数学算法的伪随机数生成器和基于物理噪声源的经典物理随机数发生器。尽管这些技术在过去得到了广泛应用,但它们各自存在一定的局限性。其中,基于数学算法的随机数生成本质上是可预测的,而基于物理噪声源的随机数生成则可能受到环境因素的影响,长期稳定性难以保证,并且速率上也难以达到高性能的要求。

3、量子随机数发生器基于量子效应,能够在理论上实现真正的随机数生成,区别于伪随机数发生器和经典物理随机数发生器,量子随机数发生器具有不可预测特性和更高的安全性。如现有技术中,公告日为2017年05月31日的中国专利cn206209694u提供了一种量子随机数发生器,可以保证源包含足够的量子随机性,由此而产生的随机数的真随机性也可以得到切实的保障。

4、但是现有的量子随机数发生器的随机数生成速率不够高,而且生成速率无法灵活调整。


技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有的量子随机数发生器的随机数生成速率无法灵活调整的问题,提出一种可调速率的量子随机数发生器。

2、为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案如下:

3、一种可调速率的量子随机数发生器,包括量子光源、光通量调节模块、探测模块和后处理模块;

4、所述量子光源的输出端、后处理模块的输出端分别与光通量调节模块的输入端连接,光通量调节模块的输出端与探测模块的输入端连接,探测模块的输出端与后处理模块的输入端连接。

5、上述方案中,通过后处理模块触发光通量调节模块,可以动态控制量子光源到探测模块之间的光通量,从而实现对随机数生成速率的灵活管理;同时还能降低能耗和避免数据资源的浪费。

6、优选的,所述量子光源为激光器。

7、优选的,所述光通量调节模块包括电致变色器件和d/a转换器;

8、所述量子光源的输出端通过电致变色器件与探测模块的输入端连接,后处理模块的输出端通过d/a转换器与电致变色器件的输入端连接。

9、优选的,所述电致变色器件为电致变色镜片。

10、优选的,所述d/a转换器的型号为dac8771。

11、优选的,所述探测模块包括衰减器和单光子探测器;

12、所述量子光源的输出端通过电致变色器件与衰减器的输入端连接,衰减器的输出端与单光子探测器的输入端连接,单光子探测器的输出端与后处理模块的输入端连接。

13、优选的,所述量子光源至少有两个。

14、优选的,所述光通量调节模块的数量与量子光源的数量对应。

15、优选的,所述探测模块的数量与量子光源的数量对应。

16、优选的,所述后处理模块为fpga。

17、本实用新型有益的技术效果:

18、本实用新型提供了一种可调速率的量子随机数发生器,通过后处理模块触发光通量调节模块,可以动态控制量子光源到探测模块之间的光通量,从而实现对随机数生成速率的灵活管理;同时还能降低能耗和避免数据资源的浪费。



技术特征:

1.一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,包括量子光源、光通量调节模块、探测模块和后处理模块;

2.根据权利要求1所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述量子光源为激光器。

3.根据权利要求1所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述光通量调节模块包括电致变色器件和d/a转换器;

4.根据权利要求3所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述电致变色器件为电致变色镜片。

5.根据权利要求3所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述d/a转换器的型号为dac8771。

6.根据权利要求3所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述探测模块包括衰减器和单光子探测器;

7.根据权利要求1所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述量子光源至少有两个。

8.根据权利要求7所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述光通量调节模块的数量与量子光源的数量对应。

9.根据权利要求7所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述探测模块的数量与量子光源的数量对应。

10.根据权利要求1所述的一种可调速率的量子随机数发生器,其特征在于,所述后处理模块为fpga。


技术总结
本技术公开了一种可调速率的量子随机数发生器,包括量子光源、光通量调节模块、探测模块和后处理模块;所述量子光源的输出端、后处理模块的输出端分别与光通量调节模块的输入端连接,光通量调节模块的输出端与探测模块的输入端连接,探测模块的输出端与后处理模块的输入端连接。本技术公开了一种可调速率的量子随机数发生器,通过后处理模块触发光通量调节模块,可以动态控制量子光源到探测模块之间的光通量,从而实现对随机数生成速率的灵活管理;同时还能降低能耗和避免数据资源的浪费。

技术研发人员:邓为,郭邦红
受保护的技术使用者:广东国腾量子科技有限公司
技术研发日:20241231
技术公布日:2025/11/27
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