基于Si_(3)N_(4)微环混沌光频梳的Tbit/s并行实时物理随机数方案OA北大核心CSTPCD
本文结合片上Si_(3)N_(4)超高Q微环的混沌光频梳和高速现场可编程门阵列,提出并实验验证了一种超高速的并行实时物理随机数方案.结果表明,Si_(3)N_(4)超高Q微环实验得到的光频梳齿包含数百个信道,通过调节Si_(3)N_(4)微环的工作状态使其处于光学混沌态,从而成为性能优良的物理熵源.采用现场可编程门阵列(FPGA)板载的多位模数转换器,对滤波后频梳的光混沌信号进行离散采样量化,生成8位二进制比特流.对该比特流进行实时的自延迟异或处理,并保留4位最低有效位,实验最终实现了单信道实时速率达5 Gbits/s的合格物理随机比特流.结合实验中数目达294的混沌光频梳齿,本方案的并行实时随机数的吞吐量可望达到1.74 Tbits/s.这些结果可为实时物理随机数源提供集成、超高速的新可选方案.
王永博;唐曦;赵乐涵;张鑫;邓进;吴正茂;杨俊波;周恒;吴加贵;夏光琼;
西南大学物理科学与技术学院,重庆400715 西南大学,微纳结构光电子学重庆市重点实验室,重庆400715国防科技大学物质与材料科学实验中心,长沙410073电子科技大学,光纤传感与通信教育部重点实验室,成都610097
物理学
物理随机数实时混沌光频梳现场可编程门阵列
《物理学报》 2024 (008)
P.123-130 / 8
国家自然科学基金(批准号:61775184,61875167);重庆市自然科学基金杰出青年基金(批准号:cstc2021jcyj-jqX0027);西南大学创新研究2035先导计划(批准号:SWU-XDPY22012)资助的课题.
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