KR20180108301A - Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof - Google Patents
Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180108301A KR20180108301A KR1020170037865A KR20170037865A KR20180108301A KR 20180108301 A KR20180108301 A KR 20180108301A KR 1020170037865 A KR1020170037865 A KR 1020170037865A KR 20170037865 A KR20170037865 A KR 20170037865A KR 20180108301 A KR20180108301 A KR 20180108301A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- light source
- random number
- optical signal
- receiving pixel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 130
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 54
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 17
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLLVVZDKBSYMCG-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trichloro-2-(2-chlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC(Cl)=C1C1=CC=CC=C1Cl VLLVVZDKBSYMCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
- G06F7/588—Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B9/00—Exposure-making shutters; Diaphragms
- G03B9/08—Shutters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H04N5/335—
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 광원으로부터 방사되는 광신호를 기반으로 추출되는 양자를 이용하여 난수를 생성하는 난수생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a random number generator for generating a random number using quantities extracted based on an optical signal emitted from a light source.
난수(random number)는 보안, 과학적 계산, 게임, 복권 등의 다양한 분야에 필요로 하고 있으며, 현재 대부분의 경우에는 순수난수(True random number)가 아닌 알고리즘 기반으로 생성되는 의사난수(Pseudo-random number)가 사용되고 있다.Random numbers are needed for various fields such as security, scientific calculation, game, lottery, etc. In most cases, pseudo-random numbers (pseudorandom numbers) are generated based on algorithms rather than pure random numbers ) Are used.
하지만, 의사난수는 특정한 패턴을 가지고 있으므로 장시간 동안 생성되는 비트열을 관찰한다면 생성되는 비트열의 패턴이 도출될 가능성이 높아 난수가 가져야 할 근본적인 특성 중의 하나인 예측불가능성이 크게 훼손된다. 특히, 이러한 의사난수가 암호통신을 비롯한 보안분야에 사용된다면 보안성이 취약해지는 매우 심각한 문제를 초래하게 된다.However, since the pseudo-random number has a specific pattern, if the bit string generated for a long time is observed, the pattern of the generated bit string is likely to be derived, so that unpredictability, which is one of fundamental characteristics of the random number, is greatly damaged. In particular, if such pseudo-random numbers are used in security fields including cryptographic communication, security problems become very serious problems.
전술의 문제점을 해결하기 위해, 의사난수가 아닌 순수난수를 생성하는 순수난수 생성기(True random number generator)에 대한 다양한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 그 중 양자 현상을 이용하여 순수난수를 생성하는 양자 난수 생성기(Quantum random number generator)는 자연현상에 존재하는 완벽한 난수성을 이용하여 랜덤 비트열을 생성하는 기술이다.In order to solve the above-mentioned problems, various studies and developments have been made on a true random number generator that generates a pure random number, rather than a pseudo random number. A quantum random number generator that generates pure random numbers using quantum phenomena is a technique for generating random bit streams using a perfect random number existing in a natural phenomenon.
이러한 양자난수 생성기를 구성하는 하나의 방법으로 광원이 가지고 있는 광자 수의 불확정도인 샷 노이즈(shot noise 또는 quantum shot noise)를 이용하는 방법을 생각해 볼 수 있는데, 여기서 광원이 가지고 있는 광자 수의 불확정도는 빛의 입자적 특성에 의해 나타난다.One method of constructing such a quantum random number generator is to use shot noise or quantum shot noise, which is the uncertainty of the number of photons the light source has, where the uncertainty of the number of photons the light source has As shown in Fig.
이처럼 광원이 가진 가장 근원적인 노이즈 중의 하나인 광자 수에 대한 샷노이즈에 기반하여 난수를 생성하는 난수생성장치를 구현함에 있어, 카메라 모듈에 주로 사용되고 있는 CMOS 센서 또는 CCD 센서 등과 같은 이미지 센서를 이용하는 기술이 최근 등장하였다(논문: Physical Review X, 4, 031056 (2014) 참고).In implementing a random number generation device that generates random numbers based on the shot noise of the photon number, which is one of the most fundamental noises possessed by the light source, a technique using an image sensor such as a CMOS sensor or a CCD sensor (See: Physical Review X, 4, 031056 (2014)).
그러나, 일반적인 경우, 카메라 모듈 내 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값은 균일하지 못하다. 이로 인해 각 픽셀들의 출력값을 해석하는 후처리 단계의 알고리즘이 복잡해져 난수생성장치의 구현에 어려움이 발생한다.In general, however, the time-averaged light intensity value of the optical signal input to each pixel of the image sensor in the camera module is not uniform. This complicates the algorithm of the post-processing step of interpreting the output value of each pixel, which makes it difficult to implement the random number generating device.
샷노이즈 기반의 난수생성기는 각 픽셀에서 특정 시간 동안 누적된 광세기 값을 난수로 사용하는데, 이 광세기 값의 변동(fluctuation)이 난수성(randomness)의 근원이 된다. 특히, 각 픽셀에서 특정 시간 동안 누적된 광세기 값은 포아송 분포(Poisson distribution)을 따르기 때문에, 이러한 광세기 값의 평균(mean)값과 분산(variance)값이 선형 비례 관계를 갖는다. 이러한 이유로, 변동(fluctuation)에 대한 측정자(measure)인 분산(variance)은 평균(mean)값에 의해 정해지고, 각 픽셀에서의 난수성은 결국, 광세기 값의 평균(mean)값에 의해 좌우된다. The shot noise based random number generator uses the accumulated light intensity value for each pixel as a random number in each pixel, and the fluctuation of the light intensity value is the source of randomness. In particular, since the light intensity values accumulated for a specific time in each pixel follow the Poisson distribution, the mean value and the variance value of such light intensity values have a linear proportionality. For this reason, the variance, a measure of fluctuation, is determined by the mean value, and the randomness at each pixel is eventually influenced by the mean value of the light intensity values, do.
따라서, 이미지 센서의 각 픽셀이 동일한 난수성을 갖도록 하기 위해서는, 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 만드는 것이 중요하다.Thus, in order for each pixel of the image sensor to have the same randomness, it is important to make the time-averaged light intensity value of the optical signal input to each pixel uniform.
참고로, 이미지 센서를 이용하여 이미지 센서에 입력되는 광신호의 크기를 측정하는 경우, 각 픽셀은 소정의 시간 동안 픽셀에 입력되는 광자 수의 누적 값에 해당하는 신호를 출력한다. 여기서, 시간-평균 광세기값은, 소정의 시간에 대한 광신호의 크기를 측정하는 행위를 서로 다른 시간에 대해 충분히 여러 번 반복하여 얻어진 출력 신호의 평균 값을 의미한다.For reference, when measuring the size of an optical signal input to an image sensor using an image sensor, each pixel outputs a signal corresponding to an accumulated number of photons input to a pixel for a predetermined time. Here, the time-averaged light intensity value means an average value of the output signals obtained by repeating the operation of measuring the size of the optical signal for a predetermined time sufficiently many times at different times.
즉, 샷노이즈에 기반하여 난수를 생성하는 난수생성장치를 구현함에 있어 이미지 센서를 이용하는 경우, 각 픽셀들에 입력되는 광세기에 대한 시간-평균 값들의 분포는 광원의 공간적 광세기 분포에 대응되며, 모든 픽셀에 대한 우수한 난수성 확보를 위해서는 각 픽셀들에 입력되는 시간-평균 광세기값이 균일한 것이 바람직하다.That is, in implementing a random number generator that generates random numbers based on shot noise, when an image sensor is used, the distribution of time-averaged values with respect to the light intensity input to each pixel corresponds to the spatial light intensity distribution of the light source , It is desirable that the time-averaged light intensity values input to each pixel are uniform in order to secure excellent randomness for all the pixels.
한편, 이미지 센서는 카메라 모듈에 주로 사용되고 있으므로, 스마트기기와 같은 카메라 모듈(기능)이 내장된 디바이스에서 기 내장된 이미지 센서를 이용하여 난수를 생성할 수 있다면, 장치 구현 측면에서 효율적일 것이다.On the other hand, since the image sensor is mainly used in a camera module, if a random number can be generated using a built-in image sensor in a device having a camera module (a function) such as a smart device,
헌데, 이미지 센서가 카메라 기능에서 활용될 때에는 외부 광에 노출되어야 하지만, 이미지 센서가 난수 생성을 위해 이용될 때에는 외부 광을 차단하여 외부의 간섭을 피하고 포화도를 막아야만 우수한 난수성을 확보할 수 있다.However, when the image sensor is used for the camera function, it must be exposed to external light. However, when the image sensor is used for random number generation, the external light is blocked so as to avoid external interference and to prevent saturation, .
그리고, 최근 카메라 모듈(기능)이 내장된 디바이스(예: 스마트기기)에서는, 이미지 센서 보호 및 카메라 성능 유지 등의 다양한 목적으로, 기존 셔터와 같은 개폐구조를 채택하는 추세이다. Recently, a device having a built-in camera module (for example, a smart device) has adopted an open / close structure such as a conventional shutter for various purposes such as image sensor protection and camera performance maintenance.
이에 본 발명에서는, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서, 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 하는 난수생성장치를 구현하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a random number generator for uniformly distributing a spatial light intensity distribution of an optical signal radiated from a light source and input to each pixel of an image sensor in a state having an open / .
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서 외부 광을 차단하여 보안수준을 높이고, 내부 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 할 수 있는 난수생성장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an image sensor in which an external light can be opened / And a spatial light intensity distribution of an optical signal radiated from a light source and inputted to each pixel of the image sensor can be made uniform.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 난수생성장치는, 적어도 하나의 광원; 상기 광원으로부터 방사되는 광신호를 검출하기 위한 적어도 하나의 수광픽셀을 포함하는 광검출부; 상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성하는 난수생성부; 및 상기 수광픽셀을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 상기 수광픽셀을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부를 포함하며; 상기 광원은 상기 개폐부가 차단모드로 동작 중일 때 광신호를 방사하여, 상기 난수생성부로 하여금 외부 광이 차단된 상태에서 상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성할 수 있게 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a random number generator comprising: at least one light source; A photodetector including at least one light receiving pixel for detecting an optical signal emitted from the light source; A random number generator for generating a random number using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel; And an opening / closing unit operating in one of an open mode for exposing the light-receiving pixel to external light and a light-off mode for blocking the light-receiving pixel from external light; Wherein the light source emits an optical signal when the opening and closing part is operating in the cutoff mode so that the random number generator can generate a random number using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel in a state in which external light is blocked do.
바람직하게는, 상기 개폐부는, 상기 수광픽셀을 카메라 기능에 활용하는 경우 개방모드로 동작하며, 상기 카메라 기능이 오프되는 경우, 자동 또는 선택적으로 차단모드로 동작할 수 있다.Preferably, the opening / closing unit operates in an open mode when the light receiving pixel is used for a camera function, and can be operated automatically or selectively in a cutoff mode when the camera function is off.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 광원이 다수의 광원으로 이루어지는 경우, 상기 다수의 광원에서 각각 방사되어 합쳐진 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때 상기 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일해지도록 상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치될 수 있다.Preferably, when the at least one light source is composed of a plurality of light sources, a time-averaged value of an optical signal input to each pixel of the light-receiving pixel when the combined optical signals radiated from the plurality of light sources are input to the light- and may be arranged symmetrically about the photodetector so that the time-average light intensity values become uniform.
바람직하게는, 광원에 의해 방사되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값은, 상기 광원이 가질 수 있는 적어도 하나의 분포 특성을 따르며, 상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치되는 광원 사이의 간격은, 상기 적어도 하나의 분포 특성을 기초로 결정될 수 있다.Preferably, the time-averaged light intensity value of the optical signal emitted by the light source follows at least one distribution characteristic that the light source may have and is symmetrically arranged about the optical detection portion The spacing between the light sources may be determined based on the at least one distribution characteristic.
바람직하게는, 상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치되는 광원 사이의 간격은, 상기 분포 특성이 가우시안 분포인 경우, 상기 가우시안 분포의 표준편차의 2배일 수 있다.Preferably, the spacing between the light sources symmetrically disposed about the light detecting portion may be twice the standard deviation of the Gaussian distribution when the distribution characteristic is a Gaussian distribution.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때, 상기 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일해지도록 상기 광신호를 확산시키는 광확산부를 더 포함할 수 있다.Preferably, when the optical signal emitted from the at least one light source is input to the light-receiving pixel, the time-average light intensity value of the optical signal input to each pixel of the light- And a light diffusing unit for diffusing the optical signal.
바람직하게는, 상기 광확산부는, 난반사 성질을 가지는 확산물질이며, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때의 광신호 진행경로에 위치할 수 있다.Preferably, the light diffusing unit is a diffusing material having a diffusing property, and the optical signal emitted from the at least one light source may be located in the optical signal traveling path when the light receiving pixel is input to the light receiving pixel.
바람직하게는, 상기 광확산부의 확산물질은, 상기 적어도 하나의 광원 각각에서 광신호가 방사되는 방사면 위에 상기 방사면과 나란하게 위치하여, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시킬 수 있다.Preferably, the diffusing material of the light diffusing unit is positioned in parallel with the radiation surface on the radiation surface on which the optical signal is radiated in each of the at least one light source, so that the optical signal radiated from the at least one light source can be diffused have.
바람직하게는, 상기 광확산부의 확산물질은, 상기 적어도 하나의 광원에서 기판에 결합되는 결합면을 제외한 나머지 각각의 면 위에 상기 각각의 면과 나란하게 위치하여, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시킬 수 있다.Preferably, the diffusing material of the light diffusing unit is disposed in parallel with each of the other surfaces of the at least one light source other than the coupling surface coupled to the substrate, The optical signal can be diffused.
바람직하게는, 상기 광확산부의 확산물질은, 상기 적어도 하나의 광원에서 상기 결합면을 제외한 나머지 면 중, 상기 광원 및 상기 광검출부 사이의 측면과 상기 방사면 각각의 위에 상기 측면 및 상기 방사면과 나란하게 위치하여, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시킬 수 있다.Preferably, the diffusing material of the light diffusing portion is formed on the side surface between the light source and the light detecting portion and the side surface and the radiation surface on each of the radiation surfaces, among the remaining surfaces except the coupling surface in the at least one light source. So as to spread the optical signal emitted from the at least one light source.
바람직하게는, 상기 광확산부의 확산물질은, 상기 개폐부의 배면에 위치하여, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 차단모드로 동작하는 상기 개폐부의 배면에서 반사되어 상기 수광픽셀로 입력될 때 상기 광신호를 확산시킬 수 있다.Preferably, the diffusion material of the light diffusion portion is located on the back surface of the opening and closing portion, and when an optical signal emitted from the at least one light source is reflected by the back surface of the opening / closing portion operating in the blocking mode and input to the light receiving pixel The optical signal can be diffused.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 수광픽셀을 포함하는 난수생성장치의 동작 방법은, 상기 수광픽셀을 활용하는 카메라 기능이 오프 상태인지 확인하는 확인단계; 상기 카메라 기능이 오프 상태인 경우, 상기 수광픽셀을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 상기 수광픽셀을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부를 상기 차단모드로 동작시키는 동작제어단계; 상기 개폐부가 차단모드로 동작 중일 때 적어도 하나의 광원이 방사하는 광신호가 상기 수광픽셀에 수광되면, 상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성하는 난수생성단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a random number generator comprising at least one light receiving pixel, the method comprising: checking whether a camera function utilizing the light receiving pixel is off; An operation control step of operating an opening / closing part operating in one of an open mode in which the light receiving pixel is exposed to external light and a cutoff mode in which the light receiving pixel is cut off from external light when the camera function is off; And a random number generating step of generating a random number by using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel when an optical signal emitted by at least one light source is received by the light receiving pixel when the opening and closing part is operating in the blocking mode.
이에, 본 발명에 따른 난수생성장치 및 난수생성장치의 동작 방법에 의하면, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서 외부 광을 차단하여 보안수준을 높이고, 내부 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 하여, 엔트로피가 우수한 난수를 얻을 수 있는 효과를 도출한다.According to the operation method of the random number generation device and the random number generation device according to the present invention, it is possible to increase the security level by blocking external light in a state having an open / close structure capable of opening / And the spatial light intensity distribution of the optical signal input to each pixel of the image sensor is made uniform, thereby obtaining an effect of obtaining a random number with excellent entropy.
도 1은 난수생성장치의 기본 구성원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 난수생성장치를 제작할 때 기본적으로 생각해 볼 수 있는 구현방안을 나타내는 도면이다.
도 3은 난수생성장치를 제작할 때 생각해 볼 수 있는 다른 구현방안을 나타내는 도면이다.
도 4는 난수생성장치에서 광량을 검출하는 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 다수의 광원의 구현 방식을 보여주는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 난수생성장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 난수생성장치의 배치 구조의 예시들을 보여주는 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 난수생성장치의 배치 구조의 일례 및 이미지 센서의 각 픽셀로 균일하게 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기 분포의 일례 나타내는 도면이다.
도 12 및 13는 본 발명의 실시예에 따른 난수생성장치의 배치 구조의 다른예 및 이미지 센서의 각 픽셀로 균일하게 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기 분포의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 난수생성장치의 동작 방법에 의해 이미지 센서를 이용하여 난수를 생성하는 흐름도를 나타내는 흐름도이다.1 is a diagram for explaining the basic construction principle of a random number generation apparatus.
2 is a diagram showing an implementation scheme that can be basically considered when a random number generator is manufactured.
3 is a diagram showing another implementation method that can be conceived when a random number generator is manufactured.
4 is a diagram showing an example of detecting the amount of light in the random-number generating device.
5 is a circuit diagram showing an implementation method of a plurality of light sources.
6 is a configuration diagram showing a configuration of a random number generator according to an embodiment of the present invention.
7 to 10 are exemplary diagrams showing examples of the arrangement structure of a random number generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing an example of an arrangement structure of a random number generator according to an embodiment of the present invention and a time-average light intensity distribution of an optical signal uniformly input to each pixel of an image sensor.
12 and 13 illustrate another example of the arrangement structure of the random number generation device according to the embodiment of the present invention and another example of the time-average light intensity distribution of the optical signal uniformly input to each pixel of the image sensor Fig.
14 is a flowchart showing a flowchart for generating a random number using an image sensor according to an operation method of a random number generator according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은, 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포(spatial intensity distribution)를 균일하게 할 수 있는 난수생성장치(이하, 양자난수생성장치)와 관련된다.The present invention relates to a random number generator (hereinafter, a quantum random number generator) capable of uniformizing the spatial intensity distribution of an optical signal radiated from a light source and input to each pixel.
양자난수생성장치는, 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 소정 시간 동안의 광세기값, 즉 광량을 균일하게 검출하며, 검출한 광량에 대한 샷노이즈(shot noise 또는 quantum shot noise)를 기반으로 순수난수(True random number)(이하, 난수)를 생성한다.The quantum random number generation apparatus uniformly detects the light intensity value, i.e., the light intensity value for a predetermined time of the optical signal radiated from the light source and input to each pixel, and measures shot noise or quantum shot noise with respect to the detected light amount And generates a true random number (hereinafter, a random number).
이러한 양자난수생성장치는, 양자난수생성기(Quantum Random Number Generator, QRNG)일 수 있으며, 장비, 모듈 및 칩(chip) 형태로 구현될 수 있다.The quantum random number generation apparatus may be a Quantum Random Number Generator (QRNG), and may be implemented in the form of an apparatus, a module, and a chip.
본 발명은, 양자난수생성장치의 성능 향상을 위한 하드웨어적인 구성과 관련되며, 특히 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서, 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일하게 입력될 수 있도록, 각 구성의 배치 및 구조를 최적화한 양자난수생성장치에 관련된다.The present invention relates to a hardware configuration for improving the performance of a quantum random number generator, and in particular, in a situation having an open / close structure capable of opening / The present invention relates to a quantum random number generation apparatus that optimizes the arrangement and structure of each configuration so that a time-average light intensity value of an input optical signal can be uniformly input.
다시 말해, 본 발명은 양자난수생성장치를 제작할 때, 칩 또는 모듈 형태로 소형화 및 대량 생산하기 위한 하드웨어적인 구성에 관한 것이다. In other words, the present invention relates to a hardware configuration for miniaturization and mass production in the form of a chip or a module when a quantum random number generating apparatus is manufactured.
본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 난수생성장치를 제작함에 있어 가장 용이하게 생각해 볼 수 있는 기본 방안에 대해 간단히 설명하도록 하겠다.Before describing the present invention in detail, a basic scheme that can be most easily considered in manufacturing a random number generation apparatus will be briefly described with reference to FIG. 1 to FIG.
먼저, 도 1을 참고하여 난수생성장치의 기본 구성원리에 대하여 설명하도록 하겠다.First, the basic construction principle of the random number generation apparatus will be described with reference to FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 난수생성장치는, 광원(10)으로부터 방사되는 광신호를 검출부(20)를 통해 검출하며, 검출되는 광량의 광자 수에 대한 샷노이즈를 이용하여 난수(30)를 생성하게 된다. 도 1과 관련된 유사 기술은 Physical Review X, 4, 031056 (2014)에서 확인할 수 있다.1, the random number generation device detects an optical signal emitted from the
광원(10)은, 광자를 방사하며, 예컨대 다수의 광자로 이루어진 광신호를 연속적으로 방사할 수 있다.The
이러한 광원(10)은, 레이저(laser) 등과 같은 간섭광(coherent light) 또는 LED(light emitting diode) 등과 같은 혼돈광(chaotic light)일 수 있다. 만일, 광원(10)으로 LED가 사용되는 경우, 양자 노이즈 특성이 유지될 수 있도록 설정된 임계범위 내에서 적정 전류를 인가하는 것이 바람직하다.The
검출부(20)는, 이미지 센서(21)가 장착된 카메라 모듈일 수 있으며, 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수(30)를 생성한다. The
이때, 이미지 센서(21)는, CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 센서 및 CCD(charge coupled device) 센서 등을 포함하며, 광원으로부터 방사되는 광신호를 검출할 수 있다면 다른 유사 센서들로도 구성될 수 있다.At this time, the
이러한, 검출부(20)는, 이미지 센서(21)에서 특정 시간 단위로 누적된 전류/전압을 증폭기(22)를 통해 증폭한 다음 ADC(analog-digital converter)(23)를 통해 디지털 출력, 즉 난수(30)를 생성한다.The
이처럼 난수생성장치의 기본 구성원리에 따라 난수(30)를 생성하는 경우, 이미지 센서(21)의 각 픽셀에 특정 시간 동안 누적된 광세기 값이 포아송 분포(Poisson distribution)을 따르기 때문에, 이러한 광세기 값의 평균(mean)값과 분산(variance)값이 선형 비례 관계를 갖게 된다. When the random number 30 is generated according to the basic construction principle of the random number generation device, since the light intensity values accumulated for a specific time in each pixel of the
이러한 이유로, 변동(fluctuation)에 대한 측정자(measure)인 분산(variance)은 평균(mean)값에 의해 정해지고, 각 픽셀에서의 난수성(randomness)은 결국, 광세기 값의 평균(mean)값에 의해 좌우된다. For this reason, the variance, a measure of fluctuation, is determined by the mean value, and the randomness at each pixel is the mean value of the light intensity values .
따라서, 이미지 센서(21)의 각 픽셀이 동일한 난수성을 갖도록 하기 위해서는, 각 픽셀로 입력되는 시간-평균 광세기값을 균일하게 만드는 것이 중요하다.Thus, in order for each pixel of the
즉, 이미지 센서(21)의 각 픽셀들의 출력값은 각 픽셀들로 입력되는 광세기에 대응되므로, 출력값이 갖는 통계적 특성이 각 픽셀마다 상이하게 되면, 각 픽셀들의 출력값을 해석하는 후처리 단계의 알고리즘이 복잡해질 뿐만 아니라, 특정 픽셀에서는 동일한 난수값이 다른 픽셀에 비해 집중적으로 생성될 수 있어 모든 픽셀이 우수한 난수성을 동일하게 유지하기 어렵게 된다.That is, since the output value of each pixel of the
이처럼, 난수생성장치의 구현 복잡도를 감소시키고, 각 픽셀로부터 우수한 품질의 난수열을 생성하는 데에 있어서, 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 하는 것이 매우 중요하며 이는 난수생성장치의 전체 성능에 큰 영향을 미친다.As described above, in order to reduce the implementation complexity of the random number generation apparatus and generate a random number sequence of high quality from each pixel, it is necessary to uniformize the time-averaged light intensity value of the optical signal radiated from the light source and input to each pixel This is very important and has a great effect on the overall performance of the random number generator.
이처럼 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일하게 입력되는 것이 매우 중요함에도 불구하고, 점차 소형화되어 가는 난수생성장치의 하드웨어적인 구현 크기의 제약으로 인해, 기판(PCB) 구성을 단순화하기 위한 방안이 주로 제안되고 있을 뿐이다.Although it is very important that the time-averaged light intensity values of the optical signals input to the respective pixels of the image sensor are uniformly input, due to the restriction of the hardware implementation size of the small-sized random number generator, ) There is only a proposal to simplify the configuration.
이하에서는, 전술한 난수생성장치의 기본 구성원리에 따라 난수생성장치를 제작할 때 고려해 볼 수 있는 방안들에 대해 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the methods that may be considered when producing a random number generator according to the basic construction principle of the above-described random number generator will be described.
난수생성장치를 칩 또는 모듈 형태로 제작할 때 기본적으로 생각해 볼 수 있는 첫 번째 구현방안으로, 도 2와 광원(10)과 이미지 센서(21)가 서로 마주보도록 구현하는 것을 고려해볼 수 있다.As a first implementation method that can be basically considered when a random number generation device is manufactured in the form of a chip or a module, it can be considered that the
첫 번째 구현방안에 의해 난수생성장치를 생성하기 위해서는, 광원(10)으로부터 방사된 광신호가 최대한 넓게 분산되도록 구성해야 하며, 이미지 센서(21) 내 최대한 많은 픽셀들이 유사한 개수의 광량을 검출할 수 있도록 하기 위해, 광원(10)과 이미지 센서(21)의 간격을 제한하거나 또는 이미지 센서(21)의 크기를 제한한다.In order to generate the random number generating device according to the first implementation method, the optical signal radiated from the
또한, 광원(10)을 배치하기 위한 상부기판(Top PCB)(40)과, 이미지 센서(21)를 배치하기 위한 하부기판(Bottom PCB)(50)을 각각 구분하여 사용해야 하므로 제조 공정이 복잡해지며, 그로 인해 비용 절감 및 소형화를 기대하기 힘든 문제점이 발생하게 된다. In addition, since an
즉, 첫 번째 구현방안에 의해서는 난수생성장치의 기판 구성을 단순화하여 구현하기 어렵다는 것을 확인할 수 있다.That is, it can be seen that it is difficult to simplify the circuit configuration of the random number generator according to the first implementation scheme.
한편, 전술한 난수생성장치의 기본 구성원리에 따라 난수생성장치를 칩 또는 모듈 형태로 제작하기 위해 생각해 볼 수 있는 두 번째 구현방안으로, 도 3과 같이 하나의 기판상(60)에 광원(10)과 이미지 센서(21)를 배치하되 별도의 광도파로(light wave guide)(70)를 추가하는 구성을 고려해 볼 수도 있다. 도 3과 관련된 유사 기술은 Physical Review X, 4, 031056 (2014)의 저자에 의해 QCrypt 2014 학회에서 소개된 바 있다.As a second implementation method for producing a random number generation device in the form of a chip or a module in accordance with the basic construction principle of the above-described random number generation device, as shown in FIG. 3, a
그러나, 두 번째 구현방안과 같이 광도파로(70)를 별도로 추가하는 배치 방안은 제조 공정상의 복잡성 및 그로 인한 비용을 증가시킬 뿐만 아니라, 광원(10)으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 할 수 없는 한계점은 여전히 가질 것으로 예상된다.However, the layout scheme of separately adding the optical waveguide 70 as in the second implementation scheme not only increases the complexity and cost due to the manufacturing process, but also increases the cost of the optical waveguide 70, which is emitted from the
전술과 같이 난수생성장치를 칩 또는 모듈 형태로 제작할 때 생각해 볼 수 있는 첫 번째 및 두 번째 구현방안은 모두, 제조 상의 복잡성 측면이나 광신호의 시간-평균 광세기값 균일성 측면에서 만족스럽지 못한 수준이다.Both the first and second implementations that can be considered when producing a random number generator in the form of a chip or a module as described above are both unsatisfactory in terms of manufacturing complexity and time-averaged light intensity value uniformity of the optical signal to be.
한편, 이미지 센서는 카메라 모듈에 주로 사용되고 있으므로, 스마트기기와 같은 카메라 모듈(기능)이 내장된 디바이스에서 기 내장된 이미지 센서를 이용하여 난수를 생성할 수 있다면, 장치 구현 측면에서 효율적일 것이다.On the other hand, since the image sensor is mainly used in a camera module, if a random number can be generated using a built-in image sensor in a device having a camera module (a function) such as a smart device,
헌데, 이미지 센서가 카메라 기능에서 활용될 때에는 외부 광에 노출되어야 하지만, 이미지 센서가 난수 생성을 위해 이용될 때에는 외부 광을 차단하여 외부의 간섭을 피하고 포화도를 막아야만 우수한 난수성을 확보할 수 있다.However, when the image sensor is used for the camera function, it must be exposed to external light. However, when the image sensor is used for random number generation, the external light is blocked so as to avoid external interference and to prevent saturation, .
그리고, 최근 카메라 모듈(기능)이 내장된 디바이스(예: 스마트기기)에서는, 이미지 센서 보호 및 카메라 성능 유지 등의 다양한 목적으로, 기존 셔터와 같은 개폐구조를 채택하는 추세이다. Recently, a device having a built-in camera module (for example, a smart device) has adopted an open / close structure such as a conventional shutter for various purposes such as image sensor protection and camera performance maintenance.
이에 본 발명에서는, 양자난수생성장치를 칩(chip) 형태로 소형화 및 대량 생산하되, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 할 수 있도록, 하드웨어적인 각 구성의 배치 및 구조를 최적화한 방안을 제안하고자 한다.Accordingly, in the present invention, the quantum random number generation device is miniaturized and mass-produced in the form of a chip, and is emitted from a light source in a state having an open / close structure capable of opening / We propose a method to optimize the layout and structure of each hardware structure so that the spatial light intensity distribution of the input optical signal can be uniform.
이하에서는 도 4를 참조하여, 개폐구조의 개념을 생략하고 하나의 광원을 이용하는 양자난수생성장치를 언급하여, 광량을 검출하는 일례를 설명하겠다. 이때, 설명의 편의를 위해 광원은 LED인 것으로 가정한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, an example of detecting the amount of light will be described by referring to a quantum random number generating apparatus that omits the concept of the open / close structure and uses one light source. At this time, it is assumed that the light source is an LED for convenience of explanation.
도 4에서는 하나의 광원(10)을 이용하여 양자난수생성장치를 구현하였다. In FIG. 4, a quantum random number generation apparatus is implemented using one
이처럼 양자난수생성장치가 하나의 광원(10)에 의해 구현되는 경우, 광원(10)으로부터 광신호가 방사되면, 이미지 센서(21)의 각 픽셀에 입력되는 시간-평균 광세기값은 광원에서 방사되는 광신호의 공간적 광세기 분포에 의해 결정된다. When the quantum random number generation device is implemented by one
이때, 공간적으로 다른 위치에 배치되어 있는 각 픽셀들에 입력되는 시간-평균 광세기값들의 공간적인 분포는 광소자 공정 방식에 따라 천차만별인데, 가우시안 분포(Gaussian distribution)의 합, cosine power의 합 등으로 표현되기도 한다. 이와 관련된 기술은 February 2008/Vol.16, No.3/OPTICS EXPRESS 1808에서 확인할 수 있다. 그렇지만, 많은 경우, 하나의 피크(peak)를 갖는 가우시안 분포를 따르기 때문에 본 발명은 가우시안 분포를 예를 들어 기술한다.In this case, the spatial distribution of the time-averaged light intensity values input to the pixels arranged at different positions spatially varies depending on the optical device processing method. The sum of the Gaussian distributions and the sum of the cosine powers . Techniques related to this can be found in February 2008 / Vol.16, No.3 / OPTICS EXPRESS 1808. However, in many cases, the present invention describes a Gaussian distribution as it follows a Gaussian distribution with one peak.
가우시안 분포의 중심축(80)에 대응하여 위치하는 이미지 센서(21) 내적어도 하나의 픽셀(pi1)은, 중심축(80)에서의 가우시안 분포에 따라 평균적으로 최대의 광량, 즉 광세기에 대한 시간-평균(time-average) 값 중 가장 큰 값을 입력 받게 된다. 그러나, 픽셀(pi1)을 제외한 나머지 픽셀(pi2)은 중심축(80)을 중심으로 대칭적으로 감소하는 가우시안 분포에 대응되는 점차 감소하는 광량을 입력 받게 된다. At least one pixel pi1 in the
이에, 이미지 센서(21)의 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 서로 상이하게 되어, 평균적으로 서로 상이한 광량을 검출하게 되는 것이다.Accordingly, the time-averaged light intensity values of the optical signals input to the respective pixels of the
이처럼, 하나의 광원(10)에 의해 양자난수생성장치가 구현되면, 가우시안 분포(Gaussian distribution)를 따르는 광신호의 시간-평균 광세기값에 따라 이미지 센서(21)의 각 픽셀들(pi1, pi2)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 할 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있다.When the quantum random number generation device is implemented by one
이에, 본 발명에서는, 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일해 지도록 하기 위한, 특히 개폐구조를 갖는 상황에서 구현하기 위한, 다양한 실시예에 따른 양자난수생성장치의 구현 방안을 제시한다.Accordingly, in the present invention, in order to make the time-averaged light intensity values of the optical signals radiated from the light source input to the respective pixels uniform, in particular, in a situation having an open / close structure, We suggest the implementation of the device.
이하에서는, 도 5 내지 도 13을 참조하여, 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 양자난수생성장치의 구현 방안을 설명하겠다. 이때, 설명의 편의를 위해 광원은 LED인 것으로 가정한다.Hereinafter, an implementation of a quantum random number generation apparatus according to an embodiment of the present invention for uniformizing a time-averaged light intensity value of an optical signal input to each pixel will be described with reference to FIG. 5 through FIG. At this time, it is assumed that the light source is an LED for convenience of explanation.
도 5의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는, 광원으로 사용되는 LED가 전광효과를 제공하는 p-n 접합 다이오드이므로 여러 개의 광원을 직렬로 연결하여 용이하게 확장 구현할 수 있는 LED 특성을 이용한다. 이러한 LED 특성을 이용하여 별도의 복잡한 회로 구성을 추가하지 않고도 다수의 광원(101-10n)을 단순하게 직렬로 연결할 수 있게 된다. 이처럼 직렬로 연결되는 다수의 광원(101-10n)에 의해 각 픽셀들로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 할 수 있는 양자난수생성장치를 구현할 수 있다.As shown in FIG. 5 (A), in the present invention, the LED used as a light source is a pn junction diode that provides a light effect, so that it uses an LED characteristic that can easily be extended by connecting a plurality of light sources in series. It is possible to simply connect the plurality of light sources 10 1 - 10 n in series without adding a complicated circuit configuration by using the LED characteristics. The quantum random number generation apparatus can uniformize the time-averaged light intensity values of the optical signals input to the respective pixels by the plurality of light sources 10 1 - 10 n connected in series.
따라서, 기존 하나의 광원을 이용하여 양자난수생성장치를 구현하기 위해 별도로 광도파로(light wave guide)를 추가하는 방안과 비교할 때, 하드웨어적인 구조를 보다 단순화시킬 수 있다. 따라서 보다 용이하게 칩(chip) 형태로 소형화할 수 있게 된다. Accordingly, the hardware structure can be further simplified in comparison with a method of adding a light wave guide separately to implement a quantum random number generating apparatus using an existing one light source. Therefore, it is possible to miniaturize the device more easily in the form of a chip.
물론, 경우에 따라서는 도 5의 (B)의 예와 같이, 각각의 LED에 인가되는 전류량을 독립적으로 제어할 수도 있다.Of course, in some cases, the amount of current applied to each LED may be independently controlled as in the example of Fig. 5B.
전술의 LED 특성에 따라 구현된 본 발명의 실시예에 따른 양자난수생성장치(100)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 광원관리부(110) 및 난수생성부(120)를 포함한다.The quantum random
광원관리부(110)는, 적어도 하나의 광원을 포함하는 광원부(111), 광원으로부터 방사되는 광신호를 검출하기 위한 적어도 하나의 수광픽셀을 포함하는 광검출부(113), 및 수광픽셀을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 수광픽셀을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부(114)를 포함하며, 이때 광원은 개폐부(114)가 차단모드로 동작 중일 때 광신호를 방사하여, 난수생성부(120)로 하여금 외부 광이 차단된 상태에서 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성할 수 있게 한다.The light
더 나아가, 광원관리부(110)는, 광확산부(112)를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the light
본 발명의 양자난수생성장치(100)는, 광원을 이용하는 것을 기본으로 하지만, 이 외에도 개폐구조(개폐부), 광검출부 등과 같은 다양한 구성이 함께 이용되어 구현된다. 이처럼 다양한 구성들의 조합에 의해 양자난수생성장치(100)가 구현되는 경우에는, 구현 환경에 따라 다양한 제약 사항들이 발생하게 된다.Although the quantum random
즉, 양자난수생성장치(100)의 구현 환경에 따라, 광신호가 전파되는 공간이 협소해지거나, 광검출부의 픽셀의 크기가 상이하거나, 픽셀 어레이(array)의 레졸루션(resolution)이 상이하거나, 광검출부의 크기(높이)가 상이하게 되는 등의 다양한 제약 사항들이 발생하게 된다.That is, depending on the implementation environment of the quantum random
이러한 제약 사항들로 인해, 광검출부 내 적어도 하나의 수광픽셀(예: 이미지 센서 내 픽셀) 중 광원에 가까운 특정영역으로 입력되는 광세기가 상대적으로 커지질 수 있다. 즉, 양자난수생성장치(100)의 구현 환경에 따라, 특정영역으로 광세기가 집중되는 문제가 발생할 수 있는 것이다. Due to these constraints, the intensity of light entering at least one of the light receiving pixels (for example, pixels in the image sensor) in the photodetector portion to a specific region close to the light source may be relatively large. That is, depending on the implementation environment of the quantum random
양자난수생성장치(100)는, 이러한 문제를 해소하기 위한 구성으로서, 광원 즉 광원부(111)에서 방사되는 광신호가 수광픽셀로 입력될 때, 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일해지도록 광신호를 확산시키는 광확산부(112)를 채택하고 있다. The quantum random
난수생성부(120)는, 수광픽셀로 입력되는 광세기값, 즉 수광픽셀에 의해 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성한다.The random
개폐부(114)는, 설명의 편의 상 광원관리부(110)에 포함시켜 설명하였으나, 외부 구성으로 위치하는 것도 물론 가능하다.Although the opening /
이러한 개폐부(114)는, 수광픽셀을 카메라 기능에 활용하는 경우 개방모드로 동작하며, 카메라 기능이 오프되는 경우 자동 또는 선택적으로 차단모드로 동작하는 것이 바람직하다.The opening /
광원부(111)는, 하나의 광원을 포함할 수도 있고, 다수의 광원을 포함할 수도 있다.The
이때, 광원부(111)가 다수의 광원을 포함하는 경우, 광원부(111)는, 다수의 광원으로서 홀수 개(예: 3,5...개)의 광원을 포함할 수도 있고, 짝수 개(예: 2,4...개)의 광원을 포함할 수도 있다.In this case, when the
그리고, 광원부(111)에 포함되는 다수의 광원은, 다수의 광원에서 각각 방사되어 합쳐진 광신호가 수광픽셀로 입력될 때 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일해지도록 광검출부(113)를 중심으로 대칭적으로 배치될 수 있다.The plurality of light sources included in the
이하에서는, 설명의 편의 상, 광검출부(113)를 중심으로 대칭적으로 배치되는 2개의 광원을, 광원 쌍으로 명칭하여 설명하겠다. Hereinafter, for convenience of explanation, two light sources symmetrically arranged around the
이러한 광원부(111)는, 개폐부(114)가 차단모드로 동작 중일 때 광신호를 방사하여, 난수생성부(120)로 하여금 외부 광이 차단된 상태에서 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성할 수 있게 한다.The
보다 구체적으로, 도 7을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양자난수생성장치(100A)의 배치 구조를 설명한다.More specifically, the arrangement structure of the quantum random
도 7에 도시된 실시예의 경우 광원부(111)는, 하나의 광원 쌍(111a,111b)를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 하나의 광원 쌍을 이루는 2개의 광원에 의해 방사되는 광신호가 동일한 것으로 가정한다.In the embodiment shown in FIG. 7, the
즉, 광원부(111)는, 제작하려는 양자난수생성장치의 크기 및 성능에 따라 하나의 광원, 또는 1개의 광원 쌍, 또는 2개 이상의 광원 쌍 등을 구비할 수 있다. 이때, 광원의 개수는 제한되지 않는다. That is, the
다만, 본 발명에서, 하나의 광원 쌍을 이루는 2개의 광원은, 2개의 광원에서 각각 방사되어 합쳐진 광신호가 수광픽셀로 입력될 때 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일해지도록 광검출부(113)를 중심으로 대칭적으로 배치되는 것으로 한다.However, in the present invention, two light sources constituting one light source pair have a time-averaged light intensity value of an optical signal input to each pixel of a light-receiving pixel when a combined optical signal radiated from two light sources is input to a light- Are arranged symmetrically about the
이에, 하나의 광원 쌍을 예로서 언급하는 도 7에서는, 하나의 광원 쌍(111a,111b)을 이루는 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)이, 광검출부(113)를 중심으로 대칭적으로 배치되고 있다. 7 in which one light source pair is taken as an example, two
광검출부(113)는, 전술에서 언급한 CMOS 및 CCD 센서 등과 같은 이미지 센서일 수 있다. The
이러한, 광검출부(113)는, 하나의 광원 쌍(111a,111b)으로부터 방사되는 광신호를 검출하기 위한 적어도 하나의 수광픽셀(예: 이미지 센서 내 픽셀)(1131)를 포함한다.The
개폐부(114)는, 수광픽셀(1131)을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 수광픽셀(1131)을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작할 수 있다.The opening and closing
도 7 내지 도 10에서는, 개폐부(114)가 개방모드(실선)에서 차단모드(점선)로 변경되는 경우를 도시하고 있다.7 to 10 show a case where the opening /
이러한 개폐부(114)는, 수광픽셀(1131)을 카메라 기능에 활용하는 경우 개방모드로 동작하며, 카메라 기능이 오프되는 경우 자동 또는 선택적으로 차단모드로 동작하는 것이 바람직하다.The opening /
예를 들면, 개폐부(114)는, 디폴트(default)로 차단모드가 설정되는 경우, 카메라 기능이 오프되면 자동으로 차단모드로 동작할 수 있다.For example, when the cutoff mode is set to default by default, the opening and
또는, 개폐부(114)는, 디폴트(default)로 개방모드가 설정되는 경우, 본 발명의 양자난수생성장치(100)에서 난수를 생성하고자 하면 별도 제어에 의해 선택적으로 차단모드로 동작할 수 있다.Alternatively, when the open mode is set as default by the opening /
하나의 광원 쌍(111a,111b)을 이루는 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)은, 개폐부(114)가 차단모드로 동작 중일 때 광신호를 방사하여, 난수생성부(120)로 하여금 외부 광이 차단된 상태에서 수광픽셀(1131)에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성할 수 있게 한다.The two
이렇게 되면, 본 발명의 양자난수생성장치(100A)는, 카메라 기능에 활용되는 이미지 센서가 탑재되는 기판(50)에 광원부(111), 광검출부(113) 및 후술할 광확산부(112)를 배치하는 칩(chip) 형태 제작하게 되면, 카메라 기능이 오프된 상태로 개폐부(114)가 차단모드로 동작할 때, 이미지 센서 보다 정확히는 이미지 센서 내 수광픽셀(1131)를 이용하여 외부 광을 완전히 차단한 상태로 양자 노이즈 기반의 난수를 생성할 수 있다. The quantum random
더 나아가, 수광픽셀(1131)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 하기 위한 광원관리부(110)의 배치 구조 예시를, 보다 구체적으로 설명하겠다.An example of the arrangement structure of the light
도 7에 도시한 바와 같이, 광원관리부(110)에 구비된 광원 쌍(111a,111b)과 광검출부(113)는 동일한 기판(50) 상에 배치된다.7, the light source pairs 111a and 111b provided in the light
이처럼, 양자난수생성장치(100A)의 소형화 및 대량 생산을 위해 하나의 기판(50) 상에 광원 쌍(111a,111b)과 광검출부(113)를 배치하여 칩(chip) 형태 제작하게 되면, 차단모드로 동작하는 개폐부(114)에 의해 광원 쌍(111a,111b)에서 방사되는 광신호가 자연스럽게 반사되어 수광픽셀(1131)로 입력될 것이다.When the light source pairs 111a and 111b and the
보다 구체적으로, 하나의 광원 쌍(111a,111b)을 이루는 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)은, 광검출부(113)를 기준으로 대칭이 되도록 배치된다.More specifically, the two
즉, 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)이 광검출부(113)와 동일한 기판(50)상에 위치하는 경우, 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)은 수광픽셀(1131)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일하게 되도록 광검출부(113)로부터 동일한 간격을 유지하며 대칭으로 배치된다.That is, when the two
본 발명에서는 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)이 광검출부(113)로부터 동일한 간격인 것으로 언급하였으나, 서로 다른 간격인 경우에도 2개의 광원(111a) 및 광원(111b) 각각에 인가되는 전류량을 제어하여 수광픽셀(1131)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일하게 되도록 제어할 수도 있다.Although the two
이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 수광픽셀(1131)로 이루어진 이미지 센서의 위치에서의 광신호를 보면, 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)에 의해 방사되는 각각의 광신호의 시간-평균 광세기값은 공간적으로 가우시안 분포(Gaussian distribution)를 따르게 된다. 11, the optical signal at the position of the image sensor made up of the
즉, 광원(111a)에 의해 방사되는 광신호의 시간-평균 광세기값은, 제1 가우시안 분포(G1)를 따르며, 광원(111b)에 의해 방사되는 광신호의 시간-평균 광세기값은 제2 가우시안 분포(G2)를 따르게 된다. That is, the time-averaged light intensity value of the optical signal emitted by the
이처럼 광검출부(113)를 기준으로 대칭적으로 배치된 2개의 광원(111a) 및 광원(111b) 중심축 사이의 전체간격(D)은, 제1 가우시안 분포(G1) 및 제2 가우시안 분포(G2)가 동일한 광세기 분포 특성을 갖는다고 가정한 경우, 표준편차(σ)에 의해 결정될 수 있는데, 표준편차의 2배 간격으로 결정한 경우, 균등 분포 구간(R1)을 확보할 수 있게 된다.The total distance D between the central axes of the two
이때, 전술과 같이 광검출부(113)를 기준으로 2개의 광원(111a) 및 광원(111b)이 배치되는 경우, 양자난수생성장치(100A)의 크기를 최소화하기 위해서는 광원(111a)/광원(111b)과 광검출부(113) 간의 거리를 최소화할 수 있어야 한다. 즉, 포아송 분포(Poisson distribution)의 특성을 유지할 수 있는 최적의 광세기 분포를 찾을 수 있어야 하는데, 이는 각 광원(111a, 111b)에 인가되는 전류량을 조절하여 각 광원(111a, 111b)에서 방출되는 빛의 세기를 조절함으로써 가능하게 된다.In this case, when the two
좀 더 구체적으로 광세기를 조절함으로써, 표준편차를 조절할 수 있고, 이는 결국, 두 광원 사이의 거리를 조절하고 최소화 할 수 있음을 의미한다.More specifically, by adjusting the light intensity, the standard deviation can be adjusted, which means that the distance between the two light sources can be adjusted and minimized.
한편, 전술에서도 언급하였듯이, 다양한 구성의 조합에 의해 양자난수생성장치(100A)가 생성되는 경우에는 구현 환경에 따라 발생하는 제약 사항들로 인해 특정영역으로 광세기가 집중될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에서는, 광원관리부(110)에 난반사를 유도할 수 있는 광확산부(112)를 구현하고 있다.Meanwhile, as described above, when the quantum random
구체적으로 설명하면, 광확산부(112)는, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)에서 방사되는 광신호가 수광픽셀(1131)로 입력될 때, 수광픽셀(1131)의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 균일해지도록 광신호를 확산시킨다.Specifically, when the optical signal emitted from the
즉, 광확산부(112)는, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)에서 방사되는 광신호가 수광픽셀(1131)로 입력될 때의 광신호 진행경로에 위치하여, 광원부(111)에서 방사되는 광신호가 수광픽셀(1131)로 진행되는 과정에서 난반사를 유도하는 기능을 갖는다. That is, the
이를 위해, 광확산부(112)는, 난반사 성질을 가지는 확산물질 예컨대 아크릴 소재의 디퓨저(diffuser)일 수 있으며, 그 형태(고체, 기체, 액체)가 무엇인지에 관계 없이 해당 형태에 적합한 배치방식을 기반으로 광원관리부(110)에 배치될 수 있다.For this purpose, the
그 배치방식은, 도 7에 도시된 바와 같이, 광확산부(112)의 확산물질(112a,112b)은, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)에서 광신호가 방사되는 방사면(7a,7b) 위에 각 방사면(7a,7b)과 나란하게 배치(위치)할 수 있다.7, the diffusing
결국, 광원부(111)에서 방사되는 광신호가 수광픽셀(1131)로 입력될 때의 광신호 진행경로에 광확산부(112)가 배치되면, 구현 환경에 따라 상기 언급한 다양한 제약 사항들이 발생하게 된다 하더라도, 광세기가 특정영역으로 집중되지 않고 좀 더 넓고 고르게 확산될 수 있게 된다. 즉, 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 할 수 있게 된다.As a result, when the optical signal emitted from the
한편, 도 8은, 도 7에 도시된 실시예와는 다른 배치구조의 양자난수생성장치(100B)를 보여주고 있다.On the other hand, FIG. 8 shows a quantum
도 8에 도시된 광확산부(112)의 배치방식을 설명하면, 광확산부(112)의 확산물질(112c,112d)은, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)에서 기판(50)에 결합되는 결합면(8a,8b)을 제외한 나머지 각각의 면 위에 각각의 면과 나란하게 배치(위치)할 수 있다.The diffusing
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 광확산부(112)의 확산물질(112c,112d)이 개폐부(114)를 지지하는 역할까지 담당한 구조일 수도 있지만 이는 일 실시예일 뿐이며, 개폐부(114)를 지지하는 역할은 별도의 지지부(도 7 참조)가 담당하는 구조일 수도 있다.8, the
한편, 광확산부(112)의 확산물질은, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)에서 기판(50)에 결합되는 결합면(8a,8b)을 제외한 나머지 면 중, 각 광원(111a), 광원(111b) 및 광검출부(113) 사이의 측면과 방사면 각각의 위에 각 측면 및 방사면과 나란하게 배치(위치)할 수도 있다.The diffusing material of the
도 9는, 앞선 실시예들과는 또 다른 배치구조의 양자난수생성장치(100C)를 보여주고 있다.FIG. 9 shows a quantum random number generator 100C having a layout structure different from that of the preceding embodiments.
도 9에 도시된 광확산부(112)의 배치방식을 설명하면, 광확산부(112)의 확산물질(112e,112f)은, 개폐부(114)의 배면에 위치(배치)하여, 광원 쌍(111a,111b)에서 방사되는 광신호가 차단모드로 동작하는 개폐부(114)의 배면에서 반사되어 수광픽셀(1131)로 입력될 때 광신호를 확산시킬 수 있다.The diffusing
한편, 도 10은, 앞선 실시예들과는 또 다른 배치구조의 양자난수생성장치(100D)를 보여주고 있다.On the other hand, Fig. 10 shows a quantum random
도 10에 도시된 실시예의 경우, 광원관리부(110)에 구비된 광원 쌍(111c,111d)은 광검출부(113)와 동일한 기판(50) 상에 배치되되, 광신호가 방사되는 방사면(10a,10b)이 광검출부(113)를 향하도록 배치된다.10, the light source pairs 111c and 111d included in the light
도 10에 도시된 광확산부(112)의 배치방식을 설명하면, 광확산부(112)의 확산물질(112g,112h)은, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111c,111d)에서 광신호가 방사되는 방사면(10a,10b) 위에 각 방사면(10a,10b)과 나란하게 배치(위치)할 수 있다.The diffusing
이때, 도 10에 도시된 실시예는, 도 7에 도시된 실시예와 비교할 때, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111c,111d)의 방사면(10a,10b)이 광검출부(113)를 향하도록 배치된 점이 상이할 뿐, 광확산부(112)의 배치방식은 광원 쌍(111c,111d)의 방사면(10a,10b) 위에 각 방사면(10a,10b)과 나란하게 배치(위치)되는 점이 동일하다 할 수 있다.10 is different from the embodiment shown in FIG. 7 in that the radiation surfaces 111a and 111b of the
이상에서 설명한 다양한 실시예에 따른 광학산부(112)로 인해, 본 발명의 양자난수생성장치 구현 시, 광원의 개수 및 배치를 좀 더 자유롭게 결정할 수 있고, 광확산부(112)의 배치방식에 따라서는 하나의 단일 광원으로도 일정 수준 이상의 우수한 난수성(randomness)의 품질을 확보할 수 있게 되며, 특히 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서도 우수한 난수성의 품질을 확보할 수 있게 된다. The number and arrangement of the light sources can be determined more freely in the implementation of the quantum random number generator of the present invention due to the
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 양자난수생성장치에서는, 도 5 (B)와 같이 적어도 하나의 광원(101'-10n')이 개별적으로 전류량 및 온(on)/오프(off) 동작 제어가 가능하도록, 각 광원(101'-10n')을 병렬로 배치하여 구현할 수 있다.As described above, in the quantum random number generating apparatus of the present invention, at least one of the light sources 10 1 'to 10 n ' individually receives an amount of current and an on / off operation The light sources 10 1 'to 10 n ' may be arranged in parallel so as to be controllable.
이처럼 각 광원(101'-10n')에 대해 독립적으로 전류량 및 온(on)/오프(off) 동작 제어가 가능하도록 구현이 이루어지게 되면, 광원(101'-10n') 중 일부만 사용할 수 있게 되며, 사용하고 있는 광원의 수명이 다하거나 품질이 나빠지는 상황이 발생하는 경우에는, 나머지 다른 광원을 대체하여 사용할 수 있도록 하는 하드웨어 설계 및 구동 로직을 실현할 수 있게 된다. If an implementation is made such that the amount of current and the on / off operation of each light source 10 1 '-10 n ' can be independently controlled, only a part of the light sources 10 1 '-10 n ' It becomes possible to realize a hardware design and a driving logic that can be used in place of the other light sources when a situation occurs in which the life of the light source being used is poor or the quality is bad.
이에, 광확산부(112)를 포함하여 구현된 본 발명의 양자난수생성장치에서는, 하나의 광원만으로도 우수한 난수성을 확보할 가능성이 높아진다.Therefore, in the quantum random number generating apparatus of the present invention including the
예를 들어, 광원(101'-10n') 중 특정광원(101')만 사용해도 일정 수준 이상의 품질을 갖는 난수성이 확보되는 경우에는, 광원(101'-10n') 중 특정광원(101')으로만 전류가 공급되도록 하고, 나머지 광원(102'-10n')으로는 전류가 인가되지 않도록 제어하여, 추후 상황에 따라 나머지 광원(102'-10n')이 교체 가능한 예비광원으로 사용되도록 할 수 있다.For example, the light source (10 1 '-10 n') specific light source (10 1 ') only if I is also water-based is secured with a certain level of quality with a light source (10 1' -10 n ') of of a specific light source (10 1 ') only and so that the current is supplied, and the other light source (10, 2, -10 n') to the controls from being applied with the current, and the other light source (10 2 according to the further conditions, -10 n ' ) Can be used as a replaceable spare light source.
즉, 적어도 하나의 광원 중 일부 광원이 온(on) 동작하도록 제어되어 각 픽셀에서의 일정 수준 이상의 난수성 품질 확보가 가능한 경우에는, 나머지 광원이 오프(off) 동작하도록 제어함으로써, 양자난수생성장치의 품질이 지속적으로 유지되도록 하는 동시에 수명 또한 연장되도록 구현할 수 있게 된다.That is, when at least one of the light sources is controlled so as to be turned on so that the irregular quality above a predetermined level can be ensured in each pixel, the remaining light sources are controlled to be turned off, So that the quality of the battery can be maintained and the service life can be extended.
한편, 전술에서는 도 7 내지 도 10을 참조한 다양한 본 발명의 실시예 설명에서, 광검출부(113)를 기준으로 하나의 광원 쌍을 구성하는 2개의 광원 각각이 대칭적으로 배치된 양자난수생성장치에 대하여 설명하였으나, 도 12와 같이 광검출부(113)를 기준으로 4개의 광원(111a, 111b, 111e, 111f)이 대칭으로 배치될 수도 있다.7 to 10, in the quantum random number generating apparatus in which two light sources constituting one light source pair are arranged symmetrically with respect to the
즉, 광검출부(113)를 기준으로 하나의 광원 쌍 즉 광원(111a) 및 광원(111b)이 제1 방향(x)으로 대칭이 되도록 배치되며, 광검출부(113)를 기준으로 또 다른 하나의 광원 쌍 즉 광원(111e) 및 광원(111f)이 제1 방향(x)과 수직하는 제2 방향(y)으로 대칭이 되도록 배치된다.That is, one light source pair, that is, the
또한, 다수의 광원을 표준편차의 2배 간격이 되도록 광검출부(113)의 각 면을 따라 나란히 배치하게 되면, 도 13과 같이 광세기가 균등한 소정 범위의 균등 분포 구간(R2)을 확보할 수 있다. When a plurality of light sources are arranged side by side along the respective surfaces of the
물론, 양자난수생성장치의 크기 및 성능 요구에 따라 4개 보다 더 많은 광원을 이용할 수도 있고, 더 적은 광원을 이용할 수도 있다.Of course, depending on the size and performance requirements of the quantum random number generator, more than four light sources may be used, or less light sources may be used.
즉, 다수의 광원을 이용하는 경우, 광원의 개수와 관계없이 광검출부(113)를 기준으로 광원 쌍이 대칭적으로 배치된다면, 수광픽셀(1131)은 시간 평균 광세기값이 균일한 광신호를 입력 받을 수 있게 되는 것이다. That is, when a plurality of light sources are used, if the light source pairs are arranged symmetrically with respect to the
본 발명의 실시예에서는 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포(spatial intensity distribution)를 균일하게 하기 위해 가우시안 분포를 일례로 이용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In the embodiment of the present invention, the Gaussian distribution is used as an example to uniformize the spatial intensity distribution of the optical signal radiated from the light source and input to each pixel, but the present invention is not limited thereto.
즉, 본 발명에서는, 가우시안 분포 이외에, 광원에 의해 발생될 수 있는 임의의 분포 특성에 대해서도 유사한 방식으로 광원으로부터 방사되어 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포(spatial intensity distribution)를 균일하게 확보할 수 있다.That is, in the present invention, in addition to the Gaussian distribution, the spatial intensity distribution of the optical signal radiated from the light source and input to each pixel is uniformly distributed in a similar manner with respect to any distribution characteristic that can be generated by the light source .
이하에서는, 광원이 가지는 분포가 가우시안 분포일 때, 수광픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값을 균일하게 하여 난수를 생성하는 흐름(이하, 양자난수생성장치의 동작 방법)을 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a flow of generating a random number by uniformizing the time-averaged light intensity value of an optical signal input to a light receiving pixel when the distribution of the light source has a Gaussian distribution (hereinafter, the operation method of the quantum random number generating device) .
다만 설명의 편의를 위해, 본 발명에서 언급한 다양한 실시예 중에서, 도 11의 실시예를 언급하여 본 발명에 따른 양자난수생성장치의 동작 방법을 설명하겠다.For convenience of explanation, among the various embodiments mentioned in the present invention, a method of operating the quantum random number generating apparatus according to the present invention will be described referring to the embodiment of FIG.
도 11 및 도 14를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 양자난수생성장치(100A)의 동작 방법은, 수광픽셀(1131) 즉 이미지 센서를 활용하는 카메라 기능이 오프 상태인지 확인한다(S100).11 and 14, the operation method of the quantum random
본 발명의 실시예에 따른 양자난수생성장치(100A)의 동작 방법은, 카메라 기능이 오프 상태인 경우, 수광픽셀(1131)을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 수광픽셀(1131)을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부(114)를 차단모드로 동작시킨다(S110).The operation method of the quantum random
만약, 개폐부(114)의 디폴트(default)가 차단모드로 설정되어 있는 경우, 카메라 기능이 오프되면 자동으로 개폐부(114)가 차단모드로 동작할 것이기 때문에, 이 경우라면 S110단계를 생략해도 무방하다.If the default of the opening /
본 발명의 실시예에 따른 양자난수생성장치(100A)의 동작 방법은, 개폐부(114)가 차단모드로 동작하는 상태가 되면, 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)으로 하여금 광신호를 방사하도록 한다(S120).The operation method of the quantum random
이에, 양자난수생성장치(100A)에서 수광픽셀(1131)은 광원부(111) 즉 광원 쌍(111a,111b)으로부터 방사되는 광신호를 검출한다(S130).In the quantum random
보다 구체적으로, 기판(50) 상에서 광검출부(113)를 기준으로 광원(111a)과 광원(111b)이 대칭으로 배치되는 경우, 광원(111a)에서 방사된 광신호가 차단모드로 동작하는 개폐부(114)의 배면에서 반사되어 수광픽셀(1131)로 입력된다.More specifically, when the
이에, 수광픽셀(1131)은, 전체간격(D) 내에서 형성되는 제1 가우시안 분포(G1)에 대응하는 광신호의 시간-평균 광세기값을 입력 받게 된다.Accordingly, the light-receiving
다만, 광원(111a)에서 방사된 광신호가 개폐부(114)의 배면에서 반사되기 이전에, 광확산부(112) 즉 확산물질(112a)에서 난반사 및 확산되기 때문에, 수광픽셀(1131) 중 광원(111a)과 가장 가까운 위치의 픽셀 및 가장 먼 위치의 픽셀 간에 시간-평균 광세기값 차이는, 광확산부(112)가 없는 경우 대비 매우 작아져, 수광픽셀(1131)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 더욱 균일해진다.Since the optical signal radiated from the
이처럼, 수광픽셀(1131)이 전술과 같이 광원(111a)로부터 광신호의 시간-평균 광세기값을 입력 받는 동안, 광원(111b)에서도 광신호가 방사되어 차단모드로 동작하는 개폐부(114)의 배면에서 반사되어 수광픽셀(1131)로 입력된다.As described above, while the
이에, 수광픽셀(1131)은, 전체간격(D) 내에서 형성되는 제 제2 가우시안 분포(G2)에 대응하는 광신호의 시간-평균 광세기값을 입력 받게 된다.Accordingly, the
다만, 광원(111b)에서 방사된 광신호가 개폐부(114)의 배면에서 반사되기 이전에, 광확산부(112) 즉 확산물질(112b)에서 난반사 및 확산되기 때문에, 수광픽셀(1131) 중 광원(111b)과 가장 가까운 위치의 픽셀 및 가장 먼 위치의 픽셀 간에 시간-평균 광세기값 차이는, 광확산부(112)가 없는 경우 대비 매우 작아져, 수광픽셀(1131)로 입력되는 광신호의 시간-평균 광세기값이 더욱 균일해진다.Since the optical signal emitted from the
따라서, 수광픽셀(1131)에서는, 전체적으로 균일한 광량 즉 광신호의 시간-평균 광세기값을 입력 받게 되는 것이다.Therefore, in the
이때, 양자난수생성장치(100A)의 크기가 최소화되도록 광원 쌍(111a,111b)에 인가되는 전류량을 조절하여 포아송 분포(Poisson distribution)의 특성을 유지할 수 있는 최적의 광세기 분포를 찾아 각 광원(111a) 및 광원(111b) 사이의 거리를 조절하고 최소화할 수 있다.At this time, by controlling the amount of current applied to the pair of
이처럼 수광픽셀(1131)에서 균일한 광량을 획득할 수 있으므로, 각 픽셀에서의 양자 노이즈를 이용한 난수성을 동일하게 유지할 수 있으며, 이를 이용해 우수한 품질의 난수를 생성할 수 있게 된다(S140).Since the uniform light quantity can be obtained in the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서, 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 할 수 있는 효과를 도출한다.As described above, according to the present invention, the spatial light intensity distribution of an optical signal radiated from a light source and input to each pixel of an image sensor is uniformly distributed in a state having an open / close structure capable of opening / The effect can be obtained.
이렇게 되면, 본 발명에서는, 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포가 균일해짐에 따라, 각 픽셀에서의 난수성을 동일하게 유지할 수 있는 효과를 도출한다.In this case, according to the present invention, as the spatial light intensity distribution of the optical signal input to each pixel of the image sensor becomes uniform, the effect of maintaining the irregularity in each pixel can be obtained.
또한, 본 발명에서는, 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포가 균일해짐에 따라, 각 픽셀의 출력값을 해석하는 후처리 단계의 알고리즘의 복잡도를 감소시킬 수 있으며, 출력값의 우수한 난수성(randomness)을 동일하게 유지할 수 있게 된다.Further, according to the present invention, as the spatial light intensity distribution of the optical signal input to each pixel of the image sensor becomes uniform, the complexity of the algorithm of the post-processing step of analyzing the output value of each pixel can be reduced, I can keep the same randomness.
한편, 여기에 제시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘 또는 제어기능의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Meanwhile, the steps of a method or algorithm or control function described in connection with the embodiments disclosed herein may be embodied directly in hardware, or may be implemented in the form of a program instruction that may be executed via various computer means, . The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명에 따르면, 이미지 센서로의 외부 광 개방/차단이 가능한 개폐구조를 갖는 상황에서 외부 광을 차단하고 내부 광원으로부터 방사되어 이미지 센서의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 공간적 광세기 분포를 균일하게 할 수 있으며 난수의 보안수준을 높일 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the present invention, the spatial light intensity distribution of an optical signal input to each pixel of the image sensor is uniformly emitted by intercepting external light in a state having an open / close structure capable of opening / It is possible to increase the security level of the random number. Therefore, as the existing technology is overcome, it is not only the use of the related technology but also the possibility that the applicable device is commercially available or operating, It is an invention that is industrially usable.
100: 양자난수생성장치 110: 광원관리부
111: 광원부 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f: 광원
112: 광확산부 113: 광검출부
1131 : 수광픽셀 114 : 개폐부
120 : 난수생성부100: Quantum random number generation device 110: Light source management unit
111:
112: light diffusing unit 113:
1131: receiving pixel 114: opening /
120:
Claims (12)
상기 광원으로부터 방사되는 광신호를 검출하기 위한 적어도 하나의 수광픽셀을 포함하는 광검출부;
상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성하는 난수생성부; 및
상기 수광픽셀을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 상기 수광픽셀을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부를 포함하며;
상기 광원은 상기 개폐부가 차단모드로 동작 중일 때 광신호를 방사하여, 상기 난수생성부로 하여금 외부 광이 차단된 상태에서 상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.At least one light source;
A photodetector including at least one light receiving pixel for detecting an optical signal emitted from the light source;
A random number generator for generating a random number using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel; And
An open mode for exposing the light-receiving pixel to external light, and a shut-off mode for shutting off the light-receiving pixel from external light;
Wherein the light source emits an optical signal when the opening and closing part is operating in the cutoff mode so that the random number generator can generate a random number using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel in a state in which external light is blocked And generating a random number.
상기 개폐부는,
상기 수광픽셀을 카메라 기능에 활용하는 경우 개방모드로 동작하며,
상기 카메라 기능이 오프되는 경우, 자동 또는 선택적으로 차단모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.The method according to claim 1,
The opening /
When the light receiving pixel is used for a camera function, it operates in an open mode,
When the camera function is turned off, operates automatically or selectively in a cutoff mode.
상기 적어도 하나의 광원이 다수의 광원으로 이루어지는 경우,
상기 다수의 광원에서 각각 방사되어 합쳐진 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때 상기 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일해지도록 상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.The method according to claim 1,
When the at least one light source comprises a plurality of light sources,
Wherein when the optical signal radiated from the plurality of light sources is input to the light-receiving pixel, the light-detecting unit is positioned at the center of the light-receiving pixel so that the time-average light intensity value of the optical signal input to each pixel of the light- Wherein the random number generator is symmetrically arranged.
광원에 의해 방사되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값은, 상기 광원이 가질 수 있는 적어도 하나의 분포 특성을 따르며,
상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치되는 광원 사이의 간격은, 상기 적어도 하나의 분포 특성을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.The method of claim 3,
The time-averaged light intensity value of the optical signal emitted by the light source follows at least one distribution characteristic that the light source may have,
Wherein the interval between the light sources symmetrically arranged around the photodetector portion is determined based on the at least one distribution characteristic.
상기 광검출부를 중심으로 대칭적으로 배치되는 광원 사이의 간격은,
상기 분포 특성이 가우시안 분포인 경우, 상기 가우시안 분포의 표준편차의 2배인 것을 특징으로 하는 난수생성장치.5. The method of claim 4,
The distance between the light sources symmetrically disposed around the photodetecting unit may be, for example,
And when the distribution characteristic is a Gaussian distribution, the standard deviation is twice the standard deviation of the Gaussian distribution.
상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때, 상기 수광픽셀의 각 픽셀로 입력되는 광신호의 시간-평균(time-average) 광세기값이 균일해지도록 상기 광신호를 확산시키는 광확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.The method according to claim 1 or 3,
When the optical signal radiated from the at least one light source is input to the light receiving pixel, the optical signal is diffused such that a time-average light intensity value of the optical signal input to each pixel of the light receiving pixel becomes uniform And a light diffusing unit for diffusing the light emitted from the light source.
상기 광확산부는,
난반사 성질을 가지는 확산물질이며, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 수광픽셀로 입력될 때의 광신호 진행경로에 위치하는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.The method according to claim 6,
The light diffusing unit includes:
Wherein the optical signal emitted from the at least one light source is positioned in the optical signal propagation path when the light signal is input to the light receiving pixel.
상기 광확산부의 확산물질은,
상기 적어도 하나의 광원 각각에서 광신호가 방사되는 방사면 위에 상기 방사면과 나란하게 위치하여,
상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시키는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.8. The method of claim 7,
Wherein the diffusion material of the light diffusion portion
Wherein the at least one light source is disposed in parallel with the radiation surface on a radiation surface through which the optical signal is radiated,
And diffuses the optical signal emitted from the at least one light source.
상기 광확산부의 확산물질은,
상기 적어도 하나의 광원에서 기판에 결합되는 결합면을 제외한 나머지 각각의 면 위에 상기 각각의 면과 나란하게 위치하여,
상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시키는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.8. The method of claim 7,
Wherein the diffusion material of the light diffusion portion
And at least one light source disposed on the other surface except for the coupling surface coupled to the substrate,
And diffuses the optical signal emitted from the at least one light source.
상기 광확산부의 확산물질은,
상기 적어도 하나의 광원에서 상기 결합면을 제외한 나머지 면 중, 상기 광원 및 상기 광검출부 사이의 측면과 상기 방사면 각각의 위에 상기 측면 및 상기 방사면과 나란하게 위치하여,
상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 상기 광신호를 확산시키는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.8. The method of claim 7,
Wherein the diffusion material of the light diffusion portion
Wherein the light source and the light detecting unit are disposed on the side surfaces of the light source and the light detecting unit and on the radiation surfaces of the at least one light source except for the coupling surface,
And diffuses the optical signal emitted from the at least one light source.
상기 광확산부의 확산물질은,
상기 개폐부의 배면에 위치하여, 상기 적어도 하나의 광원에서 방사되는 광신호가 상기 차단모드로 동작하는 상기 개폐부의 배면에서 반사되어 상기 수광픽셀로 입력될 때 상기 광신호를 확산시키는 것을 특징으로 하는 난수생성장치.8. The method of claim 7,
Wherein the diffusion material of the light diffusion portion
Wherein the optical signal emitted from the at least one light source is reflected on the back surface of the opening and closing part operating in the blocking mode and is diffused when the light signal is input to the light receiving pixel, Device.
상기 수광픽셀을 활용하는 카메라 기능이 오프 상태인지 확인하는 확인단계;
상기 카메라 기능이 오프 상태인 경우, 상기 수광픽셀을 외부 광에 노출시키는 개방모드 및 상기 수광픽셀을 외부 광으로부터 차단시키는 차단모드 중 하나로 동작하는 개폐부를 상기 차단모드로 동작시키는 동작제어단계;
상기 개폐부가 차단모드로 동작 중일 때 적어도 하나의 광원이 방사하는 광신호가 상기 수광픽셀에 수광되면, 상기 수광픽셀에 의하여 검출되는 광량의 양자 노이즈를 이용하여 난수를 생성하는 난수생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난수생성장치의 동작 방법.A method of operating a random number generator comprising at least one light receiving pixel,
A confirming step of confirming whether the camera function utilizing the light receiving pixel is off;
An operation control step of operating an opening / closing part operating in one of an open mode in which the light receiving pixel is exposed to external light and a cutoff mode in which the light receiving pixel is cut off from external light when the camera function is off;
And a random number generating step of generating a random number by using quantum noise of the amount of light detected by the light receiving pixel when the optical signal emitted by at least one light source is received by the light receiving pixel when the opening and closing part is operating in the blocking mode Wherein the random number generator generates a random number.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170037865A KR102017330B1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170037865A KR102017330B1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180108301A true KR20180108301A (en) | 2018-10-04 |
| KR102017330B1 KR102017330B1 (en) | 2019-09-02 |
Family
ID=63862898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170037865A KR102017330B1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102017330B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10698659B2 (en) * | 2017-02-24 | 2020-06-30 | Id Quantique S.A. | Quantum noise-based random number generating apparatus utilizing a plurality of light sources |
| WO2020222374A1 (en) * | 2019-05-02 | 2020-11-05 | 주식회사 피에스디엘 | Random number generation device and generation method for same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101498096B1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-03-06 | 대한민국 | Apparatus and method for discriminating of geographical origin of agricutural products using hyperspectral imaging |
| KR20170024327A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-07 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise of multiple light sources |
-
2017
- 2017-03-24 KR KR1020170037865A patent/KR102017330B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101498096B1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-03-06 | 대한민국 | Apparatus and method for discriminating of geographical origin of agricutural products using hyperspectral imaging |
| KR20170024327A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-07 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise of multiple light sources |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10698659B2 (en) * | 2017-02-24 | 2020-06-30 | Id Quantique S.A. | Quantum noise-based random number generating apparatus utilizing a plurality of light sources |
| WO2020222374A1 (en) * | 2019-05-02 | 2020-11-05 | 주식회사 피에스디엘 | Random number generation device and generation method for same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102017330B1 (en) | 2019-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6892830B2 (en) | Quantum noise-based random number generator that utilizes multiple light sources | |
| KR101985492B1 (en) | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise | |
| JP2008145437A (en) | Monitoring device for light pulses | |
| KR20180108301A (en) | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise and control method thereof | |
| KR101880520B1 (en) | Apparatus for generating random number based on quantum shot noise of multiple light sources | |
| US7526159B2 (en) | Method and apparatus for coupling spatial light modulators | |
| CN111473873A (en) | Coherent array light beam phase error detection device and coherent synthesis phase-locked system | |
| Drost et al. | Monte-Carlo-based multiple-scattering channel modeling for non-line-of-sight ultraviolet communications | |
| EP3423935B1 (en) | Method and system for random number generation | |
| Su et al. | Coherent beam combining of a fiber lasers array based on cascaded phase control | |
| JPH05175585A (en) | Light source, photon switching device and optical switching device | |
| JP2010271888A (en) | Physical random number generator | |
| CN115427880A (en) | Apparatus for generating multiple photons comprising quantum entangled single photon states | |
| WO2005124831A1 (en) | Light detecting apparatus, illumination optical apparatus, exposure apparatus and exposure method | |
| US11668893B2 (en) | Imaging-based transmitter for free-space optical communications | |
| Wu et al. | Influence of smile effect on beam properties of spectrally combined beams based on diode laser stacks | |
| JP2024507711A (en) | Random number generator with vertical cavity surface emitting laser | |
| JP2011003475A (en) | Pseudo-sunlight irradiating device | |
| Su et al. | Coherent combing of 60 fiber lasers using stochastic parallel gradient descent algorithm | |
| US11940633B2 (en) | Illuminator with phase scrambling particles | |
| Zhang et al. | Impact of Spatial Variations on Splitter-Tree-Based Integrated Optical Phased Arrays | |
| JP5049375B2 (en) | Simulated solar irradiation device | |
| US11700115B2 (en) | Quantum key distribution system | |
| CN106444213A (en) | Integration type surface plasmon logic circuit | |
| Pavesi | Quantum Silicon Photonics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |