超伝導単一磁束量子回路による発振器ベースの真性乱数生成器の開発

• 研究課題/領域番号: 23K11042
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60040:計算機システム関連
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 小野美 武 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (70312676)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 超伝導 / 単一磁束量子回路 / 乱数生成器

研究開始時の研究の概要

本研究では約40 Gbit/sでの乱数生成が可能な、超伝導単一磁束量子回路による発振器ベースの真性乱数生成器の開発を行う。超伝導集積回路の設計・試作は、Nb/AlOx/Nbジョセフソン接合によるチップファンダリにより実現する。本課題の超伝導回路による発振器ベースの真性乱数生成器は、乱数性を担保するための精密な制御電流を必要とせず、回路を構成するゲート数が少ないため、集積回路上で容易に構成できる利点がある。これまでの研究成果を発展させ、単体で10 Gbit/sの乱数生成レート、さらにそのモジュラー化により約 40 Gbit/sの乱数生成が可能となるハードウェア乱数生成器の開発を行う。