Ultra-fast random number generation with chaotic amplification effect of quantum noise in semiconductor lasers

半导体激光器中量子噪声混沌放大效应的超快随机数生成

• 批准号: 21686009
• 负责人: UCHIDA Atsushi
• 金额: $ 17.56万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686009/
• 关键词: 乱数; レーザ; カオス; 先端機能デバイス; セキュア・ネットワーク; 情報通信工学; 応用光学・量子光工学

We experimentally demonstrated fast random number generation using chaotic semiconductor lasers. Chaotic fluctuation of laser output is generated and converted into binary sequences for random number generation. Statistical tests verify the randomness of bit sequences generated in the experiment. We succeeded in generating random bit sequences at rates up to 400 Gb/s. We also achieved the estimation of entropy rate and demonstrated quantum cryptography experiment with the random number generator.

我们在实验上证明了使用混沌半导体激光器快速随机数生成。激光输出的混沌波动将产生，并转换为随机数生成的二进制序列。统计测试验证实验中生成的位序列的随机性。我们成功地以高达400 GB/s的速率生成了随机位序列。我们还实现了熵率的估计，并证明了与随机数发生器的量子密码学实验。

项目成果

Secure Key Distribution Using Correlated Randomness in Lasers Driven by Common Random Light

• DOI: 10.1103/physrevlett.108.070602
• 发表时间: 2012-02-14
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Yoshimura, Kazuyuki;Muramatsu, Jun;Uchida, Atsushi
• 通讯作者: Uchida, Atsushi

Evaluation of local Lyapunov exponents in semiconductor lasers with time-delayed optical feedback

时滞光反馈半导体激光器局部李亚普诺夫指数的评估

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Kanno;A.Uchida
• 通讯作者: A.Uchida

半導体レーザにおけるランダム位相変調光を用いた共通信号入力同期

在半导体激光器中使用随机相位调制光的公共信号输入同步

• 发表时间: 2011
• 作者: 奥村悠;会田裕貴;染谷弘行;内田淳史;吉村和之;デイビスピーター
• 通讯作者: デイビスピーター

Consistency in nonlinear dynamical systems driven by chaos and noise

混沌和噪声驱动的非线性动力系统的一致性

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅野円隆;内田淳史;丸山裕子;笹島郁美,上坂正吾,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信;燈明泰成;葛葉光洋,上坂正吾,桑原貴之,山口孝浩,高橋光信;S.Yagihara;内田淳史;燈明泰成;内田淳史
• 通讯作者: 内田淳史

Estimation of connectivity of nonlinear systems by partial correlation analysis

通过偏相关分析估计非线性系统的连通性

• 发表时间: 2010
• 作者: 黒田香織;内田淳史;池口徹
• 通讯作者: 池口徹