作者:李晓文等 来源:《光学快讯》 发布时间:2011-4-26 14:47:28
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物理随机数发生器设计取得突破性进展
 
北京师范大学物理系李晓文博士与马里兰大学同事合作,最近在物理随机数发生器设计方面取得了突破性进展。她们设计了一个多通道、互相独立的、高速物理随机数发生器,利用超发光二极管放大自发辐射的宽频光学噪声,通过两个透过率互不重叠的光学滤波器分出两路信号,每个通道的比特率可以达到10G/s。利用这种并行随机比特的方法同时产生多个比特,极大地提高了随机数发生器的产生速率及升级能力。相关研究发表在近期《光学快讯》期刊上。
 
此前,人们曾提出了代数(软件方法)及基于元胞自动机(硬件方法)的并行伪随机数发生器。李晓文等第一次证明,从单个光噪声源,不需外部光学放大及增益,即可同时得到多个独立的比特流。这是迄今为止第一个并行输出的物理真随机数系统,向基于芯片的超快并行物理随机数发生器迈出了重要一步。另外,通过使用更多的滤波器,并行输出的通道数目最少可以达到20个,累计比特率可以达到200G/s。
 
随机数发生器在商业及科学领域有广泛的应用,包括安全密钥的产生、通讯、博弈及蒙特卡洛计算。高性能计算机并行计算提出了使用并行随机数的需求,该方案采用了商品化光电器件,很容易集成化为芯片,以制作为计算机应用的高性能的随机数发生器。
 
日前,专门介绍科学中New insight的美国媒体《VerticalNews》撰文对该项研究成果进行了报道(http://electronics.verticalnews.com/articles/5117861.html)。(来源:北京师范大学)
 
 
 
 
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