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.

我们在实验上演示了用混沌半导体激光器快速产生随机数。产生激光输出的混沌波动，并将其转换为二进制序列以产生随机数。统计测试验证了实验中生成的比特序列的随机性。我们成功地产生了速率高达400 GB/S的随机比特序列，并实现了熵率的估计，并用该随机数发生器演示了量子密码学实验。

项目成果

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

Post-processing method for fast random number generation with chaotic semiconductor lasers

混沌半导体激光器快速随机数生成的后处理方法

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Akizawa;T. Yamazaki;A. Uchida
• 通讯作者: A. Uchida

Synchronization of semiconductor lasers driven by common optical injection with constant-amplitude and random-phase modulation

恒幅随机相位调制共光注入驱动的半导体激光器同步

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Yoshimura;A.Uchida;P.Davis;J.Muramatsu;T.Harayama;S.Sunada
• 通讯作者: S.Sunada

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

Fast physical random bit generator based on chaotic semiconductor lasers: Application to quantum cryptography

基于混沌半导体激光器的快速物理随机位发生器：在量子密码学中的应用

• DOI: 10.1109/cleoe-eqec.2009.5192510
• 发表时间: 2009
• 期刊: CLEO/Europe - EQEC 2009 - European Conference on Lasers and Electro-Optics and the European Quantum Electronics Conference
• 作者: A. Uchida;T. Honjo;K. Amano;K. Hirano;H. Someya;H. Okumura;S. Yoshimori;K. Yoshimura;P. Davis;Y. Tokura
• 通讯作者: Y. Tokura