Toshiba сделала квантовый рандомайзер для реального, а не лабораторного использования

Современные технологии все больше опираются на случайные числа для обеспечения безопасности и конфиденциальности.

Toshiba совершила настоящий прорыв в этой области, представив квантовый генератор случайных чисел (QRNG), готовый для массового использования вне лабораторий.

Случайные числа: основа цифровой безопасности

Случайные числа — это краеугольный камень цифровой безопасности. Традиционные псевдослучайные генераторы чисел (PRNG) основываются на алгоритмах, которые при определенных условиях могут быть предсказаны.

Это открывает возможность для атак и компрометации данных. Квантовые же генераторы, такие как QRNG, используют квантовые эффекты, которые по своей природе являются действительно случайными, обеспечивая высокую степень безопасности.

Технологический прорыв Toshiba

Исследователи Toshiba разработали QRNG на основе фотонной интегральной схемы (ФИС), что позволило значительно уменьшить размер и стоимость устройства.

В отличие от громоздких лазеров и детекторов, используемых в предыдущих версиях, новая технология компактна, но все еще эффективна.

Как это работает

В основе QRNG от Toshiba лежат два лазера, которые генерируют оптические импульсы со случайными фазами из-за квантовых шумов.

Эти импульсы взаимодействуют друг с другом, создавая сигнал с непредсказуемой оптической интенсивностью. Далее этот сигнал преобразуется в случайный электрический импульс с помощью высокоскоростного детектора.

Полученные данные обрабатываются и превращаются в случайные биты, которые могут передаваться со скоростью до 2 Гбит/с.

Преимущества и тестирование

Разработка Toshiba не только компактна, но и экономична в производстве, что делает ее доступной для массового использования.

Первоначальные тесты показали, что QRNG работает стабильно и надежно, даже при значительных изменениях температуры. Исследователи компании интегрировали свой генератор в систему квантового распределения ключей (QKD) и успешно испытали его в реальных условиях в течение 38 дней.