無論是網上購物還是從ATM取現，凡是涉及到數字交易，安全和隱私都是重中之重，而保護它們的，就是加密技術。那加密技術什么最關鍵呢？隨機數生成器！如今，工程師們首次基于量子力學過程，開發出了能產生出世界上最安全加密密鑰的快速隨機數生成器，而且體積微小到可以在移動設備上使用。
利用光子集成電路技術，研究人員造出了又小又快的量子隨機數生成器。圖中心的小芯片包含了2個隨機數生成器，合起來長6mm，寬2mm。與直徑16.25mm的硬幣相比都小得多。
光學學會高影響力期刊《Optica》上，研究人員報告了他們完全集成的隨機數生成裝置。該項研究代表著將基于量子的隨機數生成器集成進電腦、平板和手機的進程又邁進了關鍵一步，產生最高品質的隨機數，帶來最高級別的安全指日可期。
報告第一作者說：“我們成功將高端科學實驗中使用的量子技術整合進了能夠商用的包中。這或許僅僅是量子技術將快速應用到實際商業產品中的一個例子。對于集成來說，這是一大進步。”
新裝置以Gbps的速度運行，足以實時加密通信數據，比如電話或視頻呼叫，或者加密進出社交媒體平臺服務器的大量數據。股市預測和隨機過程的復雜科學模擬，比如生物學交互作用或核反應，也可以應用。
“瘦身”真正的隨機數生成器
今天所用的隨機數生成器，通常基于計算機算法或物理過程的隨機性——基本上就是不停擲骰子的復雜版本。盡管產生的數字看起來似乎是隨機的，只要知道一些信息，比如骰子的數量，黑客就有可能解出那些數字，讓原以為安全的數據暴露在黑客眼中。
但是，新裝置是基于光的量子屬性產生隨機數，這一過程天生就是隨機的，無論知道多少信息都不可能預測。雖然還有其他研究人員也開發出了量子隨機數生成器，但這些要么更大要么更慢。
該項協作研究的主導者說：“我們之前就展示過量子過程的真正隨機性。這篇新的論文里，我們利用兩個激光器在密閉空間相互干擾的創新設計，在技術上前進了一大步。這讓我們的設備在保持之前實驗中相同屬性的同時，體積更小了。”
創造實用性設備
研究人員利用光子集成電路技術(PIC)造出了6*2mm的量子隨機數生成器。PIC技術提供了將光子組件——比如新量子隨機數生成器使用的激光器和探測器，集成到體積小功耗低的芯片上的一種途徑。最重要的是，基于PIC的設備，能與傳統電子器件進行集成，也就可以讓隨機數生成器用在計算或通信必需的驅動、讀取和處理電子器件上。
量子技術可通過利用PIC加以實用。量子隨機數生成，以及量子加密和其他基于量子的技術，將受惠于PIC技術，因為PIC能讓人造出商用創新產品。這次的芯片就是首次證明。
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