最快量子随机数生成器面世

科技日报北京5月28日电 （记者刘霞）由沙特阿卜杜拉国王科技大学与阿卜杜勒·阿齐兹国王科技城科学家联合主导的研究团队，研发出迄今基于国际基准最快的量子随机数生成器（QRNG），其随机数生成速度超其他QRNG近千倍。这一突破将为医疗、金融、国防等依赖高等级数据安全的领域带来革命性变革。相关研究成果发表于新一期《光学快报》杂志。

研究团队表示，现有大多数随机数生成器都是“伪随机数生成器”，虽表面呈现随机性，实则存在可破解的数学规律，成为潜在的安全漏洞。而QRNG则利用量子力学固有的不可预测特性来生成随机数，从根本上杜绝了被逆向推导的可能。

然而，现有QRNG长期受限于两大瓶颈问题：一是生成随机数速率低下，二是依赖笨重的单光子探测系统。为攻克这些难题，研究团队在硬件架构与算法处理上实现双重创新：采用5微米×5微米的微型发光二极管（LED）作为核心元件，在显著降低能耗的同时，创下每秒9.375吉比特的惊人生成速率，并通过了美国国家标准与技术研究院的随机性认证。

值得注意的是，随后开展的一系列测试表明，不同尺寸的微型LED均能稳定保持卓越性能，印证了该技术的可靠性。

研究团队强调，这种微型LED兼具紧凑体积、表面发射特性和可扩展优势，为开发集成化量子随机数生成芯片奠定了坚实基础。未来，邮票大小的设备或将实现超高速随机数生成，为数据安全构筑铜墙铁壁。