В Сингапуре разработали чип для сверхнадёжного шифрования данных

Инновационный кремниевый чип, генерирующий случайные числа

Как сообщает НВ — Техно: Сотрудники Национального университета Сингапура (NUS) под руководством доцента Чарльза Лима представили кремниевый чип, способный генерировать случайные числа без привязки к измерительному оборудованию. Эта разработка решает одну из ключевых проблем безопасности в цифровых системах шифрования. Как отметил Лим, изобретение позволяет интегрировать компактные самопроверяемые квантовые генераторы в коммерческие продукты, обеспечивая высокий уровень защиты.

Технические детали и показатели производительности

Новый чип был создан исследователями из Центра квантовых технологий NUS совместно с дочерней компанией NUS Squareroot8 Technologies. Он объединяет оптический детектор и кодировщик сигнала на одной кремниевой подложке. Производство ведётся по стандартному технологическому процессу на 200-миллиметровых (8-дюймовых) пластинах. Устройство стабильно функционирует при комнатной температуре, что исключает необходимость криогенного охлаждения. Для борьбы с фазовыми изменениями, влияющими на яркость в кремниевых модуляторах света, инженеры применили специальный метод управления.

В ходе тестов детектор чипа продемонстрировал общую эффективность 69,1%, что превышает минимальный порог протокола в 67%. Экспериментальная система выдаёт 64 бита в секунду - это ниже, чем у традиционных квантовых генераторов (свыше 100 гигабит в секунду), но указывает на перспективы масштабирования. Лабораторные фотодиоды команды показали эффективность 92,4%, а компьютерное моделирование подтвердило, что будущие версии микросхемы смогут достигать скорости до 68 мегабит в секунду. Результаты работы опубликованы в журнале PRX Quantum.

Данное изобретение играет важную роль в развитии квантовых технологий, закладывая основу для создания более надёжных систем цифрового шифрования. Качество генерации случайных чисел критически важно для защиты данных: от него напрямую зависят конфиденциальность и целостность информации. Дальнейшие исследования могут привести к усовершенствованию технологии, что откроет новые перспективы для её применения в таких сферах, как финансы и информационные технологии.

Важным шагом в области генерации случайных чисел также стало недавнее открытие учёных из Цюриха, которые создали источник абсолютно случайных чисел. Эта разработка демонстрирует новые горизонты в квантовых технологиях и может стать значимой альтернативой для существующих решений в области шифрования. Узнайте больше о новом квантовом источнике случайных чисел и его потенциальных применениях.