[发明专利]随机数发生器及其量子熵源芯片与驱动电路

权利要求书

1.一种驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

量子熵源芯片，所述量子熵源芯片包括至少一个隧穿器件单元，所述隧穿器件单元包括相对设置的第一导电区和第二导电区以及位于所述第一导电区和所述第二导电区之间的绝缘区；所述第一导电区表面具有第一电极，所述第二导电区表面具有第二电极；

偏压模块，所述偏压模块用于为所述第一电极和所述第二电极施加偏压，以使得所述量子熵源芯片形成隧穿电流；

处理模块，所述处理模块用于基于所述隧穿电流生成随机数字信号；

所述量子熵源芯片具有N个所述隧穿器件单元，N为大于1的正整数；所有所述隧穿器件单元的第一导电区为一体结构，共用同一所述第一电极；各个所述隧穿器件单元的绝缘区相互分离，各个所述隧穿器件单元的第二导电区相互分离，每个所述第二导电区具有单独的所述第二电极；

所述处理模块具有N个与所述第二电极一一对应连接的信号处理支路，所述信号处理支路包括依次串联的电容、第一滤波器、放大器、第二滤波器和转换器，所述隧穿电流依次通过所述电容、所述第一滤波器、所述放大器、所述第二滤波器和转换器，形成所述随机数字信号；

或，该N个所述隧穿器件单元依次为第1级隧穿器件单元至第N级隧穿器件单元；所述处理模块具有N-1个信号处理支路，依次为第1级信号处理支路至第N-1级信号处理支路；每级信号处理支路均包括减法器以及依次串联的第一滤波器、放大器、第二滤波器和转换器；对于第i级信号处理支路，所述减法器的正相输入端与第1级隧穿器件单元的第二电极连接，所述减法器的负相输入端与第i+1级隧穿器件单元的第二电极连接，所述减法器的输出端与所述第一滤波器的输入端连接，i为不大于N-1的正整数。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，同一所述隧穿器件单元中，所述第一导电区和所述第二导电区均为金属层，所述绝缘区为绝缘氧化物；

或，同一所述隧穿器件单元中，所述第一导电区和所述第二导电区中的一者为N型掺杂的半导体层，另一者为P型掺杂的半导体层，空穴与电子在所述N型掺杂的半导体层与所述P型掺杂的半导体层交界位置复合形成所述绝缘区。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电极接地，所述第二电极通过单独的串联支路分别与所述偏压模块和所述处理模块连接，所述串联支路具有串联的电阻和电感。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述量子熵源芯片具有多个所述隧穿器件单元；

所述处理模块具有多个信号处理支路；

所述信号处理支路的输出端连接同一数据连接模块，所述数据连接模块用于将多个所述信号处理支路输出的数据按数字位连接输出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的驱动电路，其特征在于，如果具有多个所述隧穿器件单元，所述隧穿器件单元输入相同的偏压。