| 研究課題/領域番号 |
16H03878
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
内田 淳史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50327996)
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| 研究分担者 |
菅野 円隆 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (10734890)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 乱数 / 応用光学・量子光工学 / 先端機能デバイス / セキュア・ネットワーク / 超高速情報処理 |
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| 研究成果の概要 |
ランダムな数列を生成する乱数生成器は、情報セキュリティ分野や自然災害予測のための大規模数値シミュレーション分野に必要不可欠な基盤技術である。しかしながらコンピュータで生成される擬似乱数を用いた場合、安全性の脅威や予測精度の低下が近年大きな問題となっている。そこで本研究では、半導体レーザのカオス現象に基づく超高速物理乱数生成器の開発とその高機能化を行う。本研究成果として、物理乱数のエントロピー生成率を計測し、非再現性の定量的評価方法を新たに確立した。また、光集積回路および乱数生成処理用電子回路を一体化した高速物理乱数生成モジュールを開発し、実時間での超高速物理乱数生成を実験的に達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究にて開発された超高速物理乱数生成器を用いることで、インターネットや携帯電話のような現存する情報セキュリティの多大なる向上が見込まれ、多くの需要が期待される。さらに量子暗号通信や情報理論的セキュリティ方式など、従来の計算量的セキュリティとは本質的に異なる新たな暗号方式を実現できる可能性を秘めており、次世代の情報セキュリティの基盤技術となり得る。加えて、天気予報や地震予測などの自然災害予測における大規模数値シミュレーションの予測精度の大幅な向上が期待される。乱数を必要とする学問分野は、情報学、暗号学、物理学、天文学、地学、設計工学、金融工学など多岐に渡っており、その学術的貢献度も多大である。
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