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半導体レーザ:
半導体結晶中の電子と正孔の再結合による発光現象を利用したレーザ。小型で消費電力が少なく安価に製造出来るため、情報機器や光ファイバ通信などで広く用いられている。
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| ※2 |
物理乱数: 物理乱数とは、サイコロ振って出る目など、結果を予測できないランダムな物理現象の観測値を用いて生成される乱数のこと。電子回路の熱雑音や、不確定な量子現象を利用した物理乱数生成装置が市販されている。乱数の生成レートは低く、複数の乱数生成素子を並列に組み合わせて、毎秒数百メガビット(メガビットは、100万ビット)程度。
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論文タイトル:Fast physical random bit generation with chaotic semiconductor lasers (カオス半導体レーザを用いた高速物理乱数生成)
著者:
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拓殖大学 内田 淳史 (現: 埼玉大学 准教授)
拓殖大学
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天野 和也,井上 真樹,平野 邦仁,内藤 直,染谷 弘行,
大和田 功,倉重 隆行,志岐 優,吉森 茂 |
NTTコミュニケーション科学基礎研究所
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吉村 和之,Peter Davis |
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擬似乱数:
シードと呼ばれる情報を入力して決められた手続き(アルゴリズム)に従って生成され、一見乱数のように見える数列。擬似乱数は計算によって作られるので、シードとアルゴリズムが分かれば、原理的には出力系列を予測可能である。
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| ※5 |
乱数系列 何回もサイコロを振って出る目の数列など、規則性の無い数列。特に、0と1がランダムに現れる数列のことを、2値乱数系列と呼ぶ。
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自然放出: 電子が高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に遷移して、光子を放出する機構の一つ。レーザ中の電磁場には無関係に、確率的に起こる現象。
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熱雑音: 半導体レーザ結晶を構成する原子や、結晶中の電子の熱振動によって生じる雑音。
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カオス: システムが乱雑な時間的変化を示し、ほんのわずかな初期状態の違いが、予想が難しい大きく違った結果を生む現象。
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| ※9 |
NIST検定: 正式名称は、NIST Special Publication 800-22と呼ばれている。米国国立標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology)が推奨している世界標準のランダム性検定テストであり、例えば、0と1が同じ頻度で現れるかなど、数列に統計的な偏りが無いことを判定する。 |