[发明专利]用于生成随机比特序列的装置和方法

权利要求书

1.用于生成随机比特序列的装置(200)，包括：

-至少一个硅光电倍增器传感器(201)，所述至少一个硅光电倍增器传感器被配置成由于碰撞电离驱动的热生成电荷载流子的自放大而生成内源随机电流脉冲的序列(S1)，所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)能经受所述热生成电荷载流子；

-数据处理单元(202)，所述数据处理单元被配置成接收所述内源随机电流脉冲的序列(S1)，并基于从所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)接收到的所述内源随机电流脉冲的序列(I1)，来确定待提供给终端用户(EU)的随机比特序列(S2)。

2.根据权利要求1所述的装置(200)，其中，所述数据处理单元(202)包括被配置成接收所述内源随机电流脉冲的序列(S1)的信号调节模块(203)，所述信号调节模块(203)被配置成为从所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)接收到的所述内源随机电流脉冲的序列(S1)中的每个脉冲确定逻辑停止信号(STP)。

3.根据权利要求2所述的装置(200)，其中，所述数据处理单元(202)还包括被配置成接收逻辑开始信号(STR)和由所述信号调节模块(203)确定的每个逻辑停止信号(STP)的时间-数字转换器模块(204)，所述时间-数字转换器模块(204)还被配置成测量每个逻辑停止信号(STP)的到达时间与所述逻辑开始信号(STR)的到达时间之间的时间间隔。

4.根据权利要求3所述的装置(200)，其中，所述数据处理单元(202)包括被配置成在所述装置(200)通电时向所述时间-数字转换器模块(204)发送所述逻辑开始信号(STR)的控制模块(205)，所述控制模块(205)还被配置成对所述时间-数字转换器模块(204)测量到的每个时间间隔进行处理，并基于每个经处理的时间间隔生成待提供给所述终端用户(EU)的所述随机比特序列(S1)。

5.根据权利要求4所述的装置(200)，还包括被配置成向所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)提供高压电源的高压电源模块(206)，所述高压电源模块(206)还被配置成控制所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)的工作电压与过剩偏压相对于击穿电压值的依赖性。

6.根据权利要求4所述的装置(200)，其中，所述控制模块(205)被配置成经由所述高压电源模块(206)控制所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)，所述控制模块(205)还被配置成还控制所述信号调节模块(203)和所述时间-数字转换器模块(204)。

7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的装置(200)，其中，所述信号调节模块(203)包括：

-被配置成将所述内源随机电流脉冲的序列(S1)中的每个电流脉冲转换成对应的电压脉冲的电流-电压转换模块(401)；

-被配置成调适每个电压脉冲的电平的电平适配器模块(402)；

-被配置成将每个电压脉冲与由数字-模拟转换器模块(404)提供的可调谐阈值进行比较的比较器模块(403)，所述数字-模拟转换器模块与所述比较器模块(203)可操作地连接，所述比较器模块(403)还被配置成基于所执行的比较的结果来生成每个逻辑停止信号(STP)。

8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的装置(200)，还包括与所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)可操作性地关联的珀尔帖单元(405)，基于温度控制的所述珀尔帖单元(405)被配置成控制所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)的温度变化。

9.根据权利要求8所述的装置(200)，其中，所述珀尔帖单元(405)被嵌入在封装件中，所述封装件还集成了所述至少一个硅光电倍增器传感器(201)。