[发明专利]芯片结构相位噪声采样的量子随机数发生器在审
| 申请号： | 201910395507.4 | 申请日： | 2019-05-13 |
| 公开（公告）号： | CN110187867A | 公开（公告）日： | 2019-08-30 |
| 发明（设计）人： | 夏从俊;夏跃峰;李在光 | 申请（专利权）人： | 弦海（上海）量子科技有限公司 |
| 主分类号： | G06F7/58 | 分类号： | G06F7/58 |
| 代理公司： | 上海申新律师事务所 31272 | 代理人： | 郭春远 |
| 地址： | 200092 上海市静*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 芯片结构相位噪声采样的量子随机数发生器,芯片上集成光源驱动器(1)、光源体(2)、偏振控制器(3)、前平衡MZI干涉仪(4)、非平衡MZI干涉仪(5)、后平衡MZI干涉仪(6)、多模干涉器(7)、光电二极管(8)、跨阻放大器(9)、模数转换器(10)、提取器(11)和热移相驱动器(12)；光源体(2)发出连续激光，放大后的电压信号经过模数转换器(10)采集后变为数字信号，数字信号经过提取器(11)提取后输出随机数；提取器(11)从长度m的低熵值序列中提取长度k的高熵值序列，其中m>k。具有很大的输出带宽，设备的典型尺寸小于1cm*1cm*0.3cm，降低制造成本，实现设备小型化。 | ||
| 搜索关键词： | 干涉仪 提取器 量子随机数发生器 驱动器 模数转换器 数字信号 相位噪声 芯片结构 光源体 采样 多模干涉器 光电二极管 跨阻放大器 偏振控制器 设备小型化 电压信号 集成光源 连续激光 输出带宽 制造成本 非平衡 随机数 低熵 高熵 平衡 放大 芯片 采集 输出 | ||
【主权项】：
1.芯片结构相位噪声采样的量子随机数发生器,其特征在于，芯片上集成光源驱动器(1)、光源体(2)、偏振控制器(3)、前平衡MZI干涉仪(4)、非平衡MZI干涉仪(5)、后平衡MZI干涉仪(6)、多模干涉器(7)、光电二极管(8)、跨阻放大器(9)、模数转换器(10)、提取器(11)和热移相驱动器(12)；其中，光源驱动器(1)依次顺序连接光源体(2)、偏振控制器(3)、前平衡MZI干涉仪(4)、非平衡MZI干涉仪(5)、后平衡MZI干涉仪(6)和多模干涉器(7)，多模干涉器(7)分别连接二路光电二极管(8)，其中一路光电二极管(8)进一步通过热移相驱动器(12)分别同时连接回前平衡MZI干涉仪(4)、非平衡MZI干涉仪(5)、后平衡MZI干涉仪(6)；另一路光电二极管(8)进一步通过跨阻放大器(9)顺序链接模数转换器(10)和提取器(11)；工作流程包括：光源驱动器(1)驱动光源体(2)在给定的功率下工作发出连续激光，经过偏振控制器(3)之后通过光栅耦合器耦合到前平衡MZI干涉仪(4)的一个输入波导中，另一个输入波导没有光信号输入，信号从前平衡MZI干涉仪(4)输出后先后经过非平衡MZI干涉仪(5)和后平衡MZI干涉仪(6)后进入多模干涉器(7)，多模干涉器(7)的两个输出与两个光电二极管(8)耦合，其中一个光电二极管(8)与热移相驱动器(12)连接，另一个光电二极管(8)把光信号转换为电流信号后经过连接跨阻放大器(9)转换为电压信号并放大，放大后的电压信号经过模数转换器(10)采集后变为数字信号，数字信号经过提取器(11)提取后输出随机数；提取器(11)从长度m的低熵值序列中提取长度k的高熵值序列，其中m>k。
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