Descripción del proyecto
Generar números aleatorios cuánticos
¿Qué tiene en común la criptografía con los videojuegos y las simulaciones por ordenador? La respuesta es los números aleatorios. Es importante en todos estos casos que los números generados sean verdaderamente impredecibles. Por ejemplo, las violaciones de los protocolos criptográficos suelen asociarse a las carencias en la generación de los números aleatorios. En este contexto, el equipo del proyecto QRANGE, financiado con fondos europeos, impulsará aún más la tecnología de generación de números aleatorios cuánticos (QRNG, por sus siglas en inglés), lo que permitirá una amplia gama de aplicaciones comerciales. En el proyecto se construirán prototipos como un QRNG de bajo coste totalmente integrado basado en la tecnología de un semiconductor complementario de óxido metálico (CMOS, por sus siglas en inglés) estándar, otro de alta velocidad y un QRNG de autoevaluación. El equipo también trabajará junto con las instituciones competentes hacia un esquema completo de certificación de dispositivos de QRNG que cumplan con los más altos estándares de seguridad.
Objetivo
The generation of random numbers plays a crucial role in many applications in science and impacting society, in particular for simulation and cryptography. It is of fundamental importance that the generated numbers are truly random, as any deviation may adversely effect modelling or jeopardise security. Notably, recent breaches of cryptographic protocols have exploited weaknesses in the random number generation. In this context, schemes exploiting the inherent randomness of quantum physics have been extensively investigated. Quantum random number generation (QRNG) devices are now commercially available, which arguably represents one of the most successful developments of quantum technologies so far. QRANGE wants to push the QRNG technology further, allowing for a wide range of commercial applications of QRNG. We will build three different prototypes, which are cheaper, faster and more secure than existing devices: i) A fully integrated low-cost QRNG based on standard CMOS technology with a cost of the order of 1€ for IoT. ii) A high-speed phase-diffusion scheme based on the interference of laser pulses with random phase relationship featuring bit rates of up to 10Gb/s. iii) Inspired by device independent schemes, a self-testing QRNG, which allows for a continuous estimation of the generated entropy, with few assumptions on the devices. Moreover, we will make considerable theoretical effort for modelling the devices, designing efficient randomness extractors and studying new semi device-independent concepts. Last but not least, we will work together with the competent institutions towards a full certification scheme of QRNG devices compliant with the highest security standards. This project addresses many key points in the call and is well-aligned with the vision and objectives of the Quantum Technologies Flagship, especially in terms of taking quantum technologies from the laboratory to industry with concrete prototype applications and marketable products.
Ámbito científico
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETFLAG-2018-03
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
1211 Geneve
Suiza