Сінгапурські вчені створили чип для непробивного шифрування

Новий кремнієвий чип для генерації випадкових чисел

Як повідомляє НВ — Техно: Дослідницька група під керівництвом доцента Чарльза Ліма з Національного університету Сінгапуру (NUS) створила кремнієвий чип для генерації випадкових чисел, який не залежить від вимірювального пристрою. Це нововведення вирішує важливу проблему безпеки в системах цифрового шифрування. Винахід відкриває прямий шлях до інтеграції практичних квантових генераторів із функцією самоперевірки у компактні та захищені комерційні системи, зазначив доцент Лім.

Технічні характеристики та ефективність

Команда дослідників, що працює в Центрі квантових технологій NUS разом з дочірньою компанією NUS Squareroot8 Technologies, розробила новий чип, що об'єднує кодувальник сигналу та оптичний детектор на одному кремнієвому чипі. Він виготовлений за допомогою стандартного технологічного процесу на базі 200-міліметрових (8-дюймових) пластин. Пристрій стабільно працює при кімнатній температурі, що виключає потребу в криогенному охолодженні. Для компенсації ефекту зміни фази, який впливає на яскравість у кремнієвих модуляторах світла, команда впровадила метод керування.

Під час випробувань детектор чипа досяг загальної ефективності у 69,1%, що перевищує мінімальну вимогу протоколу для ефективності, яка становила 67%. Експериментальна система генерує 64 біти на секунду, що, хоча й є нижчим за швидкість конвенційних квантових генераторів, які можуть перевищувати 100 гігабітів на секунду, демонструє потенціал для подальшого розвитку. Лабораторні фотодіоди команди досягли ефективності у 92,4%, а комп'ютерне моделювання показало, що майбутні версії мікросхеми здатні забезпечити швидкість до 68 мегабітів на секунду. Результати дослідження були опубліковані в журналі PRX Quantum.

Цей винахід має велике значення для розвитку квантових технологій, оскільки забезпечує основу для створення більш безпечних систем цифрового шифрування. Важливість генерації випадкових чисел у шифруванні важко переоцінити, адже від її якості залежить цілісність та конфіденційність даних. Подальші дослідження можуть призвести до вдосконалення цієї технології, що відкриває нові можливості для її впровадження у різні галузі, від фінансових до інформаційних технологій.

Цей успіх у створенні чипа для генерації випадкових чисел підкреслює важливість новітніх технологій у сфері безпеки даних. Водночас, аналогічні розробки, такі як генератори випадкових чисел швейцарських науковців, демонструють глобальні зусилля у вирішенні цієї критичної проблеми. Дослідження в цій галузі продовжують відкривати нові горизонти для квантових технологій.