基于光谱时间无关的布里渊随机光纤激光振荡的并行快速随机比特生成
光学
2024-07-08 v1 混沌动力学
摘要
多波长激光器中谱分量之间的相关性是阻止这些激光源发展为混沌 comb 熵源以实现并行随机比特生成的关键挑战。本文通过协同利用包括级联受激布里渊散射和准相位匹配四波混合等非线性光学过程，在布里渊随机光纤激光器中实现谱时间无关的多阶斯特-反斯特克发射。通过复杂的非线性光学相互作用，增强并重新分布由随机模式共振诱导的混沌不稳定性，这些不稳定性在不同的激光线之间被重新组织，从而全面释放多个斯特-反斯特发射线之间的固有相关性，实现具有多个谱时间无关通道的混沌频率 comb。实现了 31 个通道的并行快速随机比特生成，单通道比特率为 35 Gbps，总比特率为 1.085 Tbps。国家标准与技术研究院统计测试验证了生成比特流的随机性。这项工作以简单高效的方式突破了多波长激光实现高质量谱时间无关混沌激光源的相关性障碍，为通过并行化实现大幅加速随机比特生成开辟了新途径，potentially revolutionizing the current architecture of secure communication and high-performance computation.
引用
@article{arxiv.2407.03541,
title = {Parallel fast random bit generation based on spectrotemporally uncorrelated Brillouin random fiber lasing oscillation},
author = {Yuxi Pang and Shaonian Ma and Qiang Ji and Xian Zhao and Zengguang Qin and Zhaojun Liu and Ping Lu and Xiaoyi Bao and Yanping Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03541},
year = {2024}
}