基于光子空间和时间随机性的随机源及随机数提取方法

摘要

本发明涉及一种基于光子空间和时间随机性的随机源及随机数提取方法，随机源包括光源，可调光阑，积分球，基于MCP的单光子探测器，光子到达位置坐标和时间同步测量电路，随机位提取模块。光源发出的光，经过可调光阑后进入积分球，积分球输出均匀的光，由于光子的位置坐标和光子的到达时间的随机性，利用随机位提取模块对数据处理，可提取随机位。本发明解决了目前光量子随机源技术需要复杂的后处理，产生随机数效率低，速率慢技术问题，提供一种基于光子空间和时间随机性的光量子随机源及随机数提取方法，具有速度快、效率高、相关系数小的优点。

主权项

一种基于光子空间和时间随机性的随机源，其特征在于：包括沿光路依次设置的光源，可调光阑，积分球和单光子探测器，还包括光子到达位置和时间同步测量电路以及随机位提取模块,所述单光子探测器为基于MCP的单光子探测器，包括陶瓷管壳、接收积分球发射信号的设置在陶瓷管壳一端的入射窗、设置在陶瓷管壳中心的与入射窗平行设置的级联微通道板、设置在陶瓷管壳另一端的陶瓷基底、位敏阳极以及阳极基底，所述陶瓷基底位于陶瓷管壳的一侧设置有锗层，所述位敏阳极设置在陶瓷基底的另一侧，所述阳极基底设置在位敏阳极的另一侧，所述位敏阳极通过阳极基底输出多路电流脉冲给光子到达位置和时间同步测量电路，所述光子到达位置和时间同步测量电路的输出端与随机位提取模块连接；所述随机位提取模块包括数据读取模块、X、Y坐标数据转换模块、时间数据转换模块、基于空间随机性的随机数提取模块、基于时间随机性的随机数提取模块以及随机数合并模块，所述数据读取模块的输入端与光子到达位置和时间同步测量电路的输出端连接，所述数据读取模块的输出端分两路，其中一路通过X、Y坐标数据转换模块和基于空间随机性的随机数提取模块与随机数合并模块连接，另一路通过时间数据转换模块和基于时间随机性的随机数提取模块与随机数合并模块连接。