摘要

量子密钥分发(QKD)是一种新型对称密钥分发技术,其采用随机数编码产生发射端的量子信号。目前高速QKD技术不断发展,对随机数源的速率及可靠性提出了更高的要求,详细梳理了高速QKD系统随机数源的整体需求,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的10 Gbps高速随机数源及实时自检方案。其中随机数源采用相位抖动原理实现,通过叠加128个振荡器实现单个随机数源,再并行例化产生10 Gbps高速随机数,数据符合《GM/T-0005-2012随机性检测规范》。并依据QKD系统对随机数的独特使用需求,设计实现了10 Gbps处理带宽的实时全0全1自检模块,保障了QKD系统所使用高速随机数的可靠性,为高速QKD系统的研制提供了支撑。