浙江大学湖州研究院成功研发量子随机数芯片技术,有望赋能无人装备的通信安全

发布时间:2023-08-04 来源:央广网

近日,浙江大学湖州研究院研发出具有高安全性的量子随机数芯片技术,这一技术有望为无人装备的通信安全提供有力保障,降低被非法俘获的风险。

量子随机数是自然界中真正的随机数,被认为是所有应用中最佳的随机数来源。然而,由于量子噪声极其微弱,各环节都需要采用极为精密的器件搭建,导致结构复杂且成本较高。为了解决这一问题,研究院的量子信息团队精心设计了一套芯片化方案,将各精密的环节用磷化铟、硅光和铌酸锂等工艺巧妙地整合在一起。经过反复论证和实验,团队终于设计出了一厘米大小的量子随机数芯片,使得量子随机数达到了轻、省、小的目标。

真空噪声是一种理想的白噪声,其能量极小且不可预测。研究院的团队们正是读取了真空噪声从而制备的随机数。为了减小外在噪声和电子学噪声的影响,研究团队设计了非对称容纳干涉技术,优化了高灵敏度低噪声测量技术。经过一系列检测,量子随机数芯片的性能得到了充分验证,单比特检测、扑克检测、游程检测等二十多项检测均通过。

无人机安全是当前安全领域面临的新挑战。此次研究院的科研人员将量子随机数做到厘米大小,几十克的重量,小型无人机即可携带。利用量子随机数作为会话密钥,可以实现会话密钥的频繁更换,即使无人机丢失也不会影响其他无人机后续的安全。这一技术有望为无人机通信安全提供有力支持。

目前,研究院已成功将量子随机数芯片应用于小型无人机,并取得了良好的信息加密效果。未来,这一技术有望广泛应用于无人机领域,提高通信安全水平,为无人装备带来更多便利和发展空间。