Generación masiva de bits aleatorios ultrarrápidos en paralelo con un láser a escala de chip

Área de la Ciencia:

• La física
• Seguridad de la información
• La óptica cuántica

Sus antecedentes:

• La generación física de números aleatorios es crucial para la seguridad de la información, la criptografía y las simulaciones.
• Los métodos actuales se enfrentan a desafíos de velocidad y escalabilidad.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar un método para la generación de flujos de bits aleatorios ultra rápidos.
• Para superar las limitaciones de velocidad y escalabilidad de los generadores de números aleatorios físicos existentes.

Principales métodos:

• Utilizando la interferencia espacio-temporal de múltiples modos de láser dentro de una cavidad óptica especialmente diseñada.
• Aprovechando la emisión espontánea de las fluctuaciones cuánticas para introducir un ruido estocástico impredecible.

Principales resultados:

• Se logró la generación paralela de cientos de flujos de bits aleatorios de un solo diodo láser.
• Alcanzó una velocidad de bits total de 250 terabits por segundo con postprocesamiento fuera de línea.
• Demostró una velocidad más de dos órdenes de magnitud más alta que los registros anteriores.

Conclusiones:

• El método desarrollado ofrece un enfoque robusto, compacto y eficiente en energía para la generación de números aleatorios.
• Las aplicaciones potenciales incluyen comunicación segura, criptografía y computación de alto rendimiento.
• Esta técnica avanza significativamente el estado de la técnica en la velocidad y escalabilidad de generación de números aleatorios físicos.