断熱量子磁束パラメトロン回路を用いた物理乱数生成器の設計と評価

Design and evaluation of a physical random number generator using adiabatic quantum-flux-parametron logic


羅 文輝, 竹内 尚輝, 陳 オリビア, 吉川 信行 (横浜国大)


Abstract:断熱量子磁束パラメトロン(AQFP)回路を用いた1ビット乱数生成器(RNG)を提案する。
従来のRNGはアルゴリズムを使用して擬似乱数を生成するのに対し、本研究で提案するRNGは熱雑音を利用して真性乱数を生成できる。同RNGは、出力“1”または“0”の確率を制御するためにオフセット入力電流が印加されたAQFPバッファチェーンである。ここで、自己相関性を減らすため、隣接するバッファ間に大きなインダクタを挿入し、バックアクションを軽減する。
低周波で生成されたストリームより、自己相関係数を±0.005程度の範囲に実証した。