国光量子推出全球首个真空噪声芯片

电子工程专辑讯 近日，北京中科国光量子科技有限公司（以下简称“国光量子”）宣布推出全球首个真空噪声芯片，这一创新成果在信息安全领域具有里程碑意义。该芯片利用量子涨落现象产生的真空噪声，这种噪声具有高度的随机性和独立性，几乎不受外界因素干扰，从而有效提升了随机数生成的安全性。

这款真空噪声芯片是全球首个能够有效对抗电源纹波攻击等侧信道攻击的随机数芯片，其独特之处在于其随机数生成过程基于真空的量子本质，其噪声源的特性稳定且难以被外界因素操控。即使面对极其复杂的电源纹波攻击，该芯片依然能够出色地应对，这使得它在金融、通信等领域中的数据加密安全性得到了极大的增强。

真空噪声芯片还能够有效抵御侧信道攻击，如电源纹波攻击等，进一步保障了信息安全领域的应用需求。

“电源纹波攻击之所以会对部分传统随机数芯片形成有效冲击，主要原因在于传统随机数芯片所依赖的噪声源，如热噪声、部分量子噪声等，其噪声大小会随着电源电压或电流的细微改变而发生显著变化。攻击者巧妙地利用这 一特性，通过对电源加载精心调制，产生特定的纹波。”国光量子董事长赵义博表示，这种纹波在正常情况下极易被掩盖在电源纹波之中，但实际上却能够巧妙地改变噪声的起伏，进而实现对噪声的控制，从而严重影响随机数的生成，大幅提高传统密码体系的碰撞概率。由于只需零点几微伏的纹波起伏便可控制噪声，传统芯片难以有效抵御这种看似微小却极具破坏性的电源纹波干扰，导致其生成的随机数的安全性和可靠性遭受严重威胁。

“国光量子推出的真空噪声芯片之所以能够出色地应对这些攻击，关键在于真空噪声独特的物理特性。”赵义博表示，真空并非人们通常认为的“空无一物”，而是存在着神秘的量子涨落现象。这种量子涨落产生的真空噪声具备高度的随机性和独立性，几乎不受电源纹波等外界因素的干扰。与传统基于热噪声或部分量子噪声的方案截然不同，真空噪声芯片的随机数生成过程基于真空的量子本质，其噪声源的特性稳定且难以被外界因素操控。且即使在面对极其复杂的电源纹波攻击时，由于其生成机制与电源因素的弱关联性，攻击者几乎难以通过电源的波动来影响随机数的质量和随机性。

据悉，国光量子公司成立于2021年12月13日，法定代表人为赵义博，注册资金124.4万元人民币。赵义博博士深耕量子研究数十年,是全球首个突破量子经典波分混传技术的科学家。

据北京经济技术开发区的“2023亦庄榜样候选人物风采展示”介绍，赵义博作为中国最早的量子科技产业开拓者，他勇闯量子“无人区”，证明国际遗留学术难题；主导研制多个量子科技产品，累计申报专利近300项；创办北京中科国光量子科技有限公司，研制成功全球首款真空噪声量子随机数芯片……与量子“纠缠”20年，这位“追梦人”，一直奔跑在路上。

赵义博于1999年他考入中国科学技术大学攻读电子工程专业。在本科期间，赵义博深耕量子信息领域的目标，自学物理系和数学系本科课程后，他在母校硕博连读量子物理专业。面对量子信息技术多个题目，赵义博选择了量子通信，作为自己博士研究的方向。他推出了商用量子密钥分发方案，全球首个突破量子经典波分混传技术，主导过多个量子科技产品的研制和使用，累计申报专利近300项，发表文章十多篇。

在中国科学院读博士后期间，他还研究了量子雷达方向，完成全球首个用量子效应去提高雷达对抗的实验。

赵义博博士毕业后，选择创办国内首家量子科技企业。2021年12月，赵义博在北京经开区国家信创园，注册成立了北京中科国光量子科技有限公司（以下简称“国光量子”），担任企业董事长。

赵义博表示，接下来将把国光量子打造为光量子芯片领军企业，助力推动整个量子科技应用模式的创新和量子科技产业的高质量发展。