就在前几天,中国科学技术大学的潘建伟还有张军,还有浙江大学的储涛研究组,他们把量子光学、硅光子学这些技术凑一块儿,搞出来一个新东西——硅基光子集成芯片。这个芯片厉害得很,它把真空中的那种微小波动直接转化成了随机数。光是这种方案就已经让人挺惊讶了,关键是这芯片做得很小巧,只有15.6毫米乘以18毫米那么大,却把探测元件还有放大电路全都塞进去了。 为了让这个速度更快更准,他们还用了FPGA这种芯片做运算。这玩意儿很灵活,能把哈达玛测试算法的延迟给压缩到纳秒级别。就这样折腾下来,这个系统在光纤上跑通了,实时速度达到了18.8 Gbps。也就是说,每秒钟能产生188亿个随机数,直接把之前的世界纪录给刷新了。 大家想想看,以前市场上卖得最快的真随机数发生器也就1 Gbps左右,现在这个一下子就飙到了20倍多。以前那些东西又大又耗电,现在这个不仅能装进一张信用卡那么大的芯片里,而且还特别省电。最让人放心的是,它还通过了NIST的800-22 Suite和Dieharder这两套标准的检测,证明它确实是无偏且不可预测的真随机数。 未来打算怎么用呢?潘建伟他们说,下一步要把这18.8 Gbps的芯片级QRNG接进城域量子密钥分发网络里去看看能不能在真的光纤环境里跑得顺溜。另外还要开发那种给5G和6G基站用的微型版本,让真随机数变成量子通信网络里流动的血液。随着速度和成本这两道难关被攻破了,以前觉得特别遥远的“量子安全移动支付”和“量子加密物联网”,说不定很快就能变成现实了。