基于真空态量子熵源芯片的白高斯噪声生成

白高斯噪声(WGN)广泛应用于通信系统测试、物理建模、蒙特卡洛模拟和电子对抗中。WGN 的生成高度依赖随机数。在本工作中，我们首次展示了利用量子熵源芯片实现 WGN 生成的方案。基于真空态方案的光子集成芯片以高达 6.4 Gbps 的实时输出速率生成量子随机数。一种基于硬件的反演方法利用逆累积分布函数将均匀量子随机数转换为高斯随机数。随后，通过数模转换器和放大器生成 WGN 信号。该 WGN 生成器具有 230 MHz 的带宽、高达 6.2 的峰均比以及 2.5 V 的可调峰峰值范围。本工作提出了一种利用信息论可证明的量子随机数来增强系统安全性的 WGN 生成新方法。