La-ze bán dẫn tạo ngẫu số tốt hơn

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Số ngẫu nhiên-những con số không theo một công thức nào-rất cần thiết cho rất nhiều ứng dụng chẳng hạn như các mô phỏng trên máy tính, thống kê hay cách viết mật mã. Có rất nhiều cách để tạo ra chúng sử dụng quá trình xử lý vật lý không thể đoán trước bao gồm làm nhiễu tín hiệu điện tử và phân hủy phóng xạ, tuy nhiên các phương pháp này chưa thể tạo ra số lượng ngẫu số cần thiết đáp ứng nhu cầu xử lý dữ liệu tốc độ cao của máy tính hiện nay.

Một nhóm các nhà khoa học dường như đã phát hiên ra một phương cách mới cho vấn đề này. Họ phát hiện ra rằng sự hỗn độn vật lý trong tia la-ze bán dẫn-ánh sáng la-ze tạo ra bằng cách dùng một chất bán dẫn làm trung tâm-có khả năng tao ra các dãy số ngẫu nhiên chất lượng tốt với tỷ lệ rất cao.

Các nhà khoa học từ đại học Takushoku, Saitama và tập đoàn NTT đã thực nghiệm thành công tỉ lệ ngẫu số lên tới 1,7 megabiyte mỗi giây (Gb/s), gấp 10 lần tỷ lệ tốt nhất xếp sau nó và được tạo ra bằng một hiên tượng vật lí. Báo cáo kết quả nghiên cứu của họ được đăng tải trên số phát hành tháng 12 của tạp chí Nature Photonics.

“Chúng tôi đã chỉ ra rằng hoạt động của các máy tạo ngẫu số sẽ được cải thiện rất nhiều bằng cách sử dụng thiết bị la-ze để tạo ra sự xáo trộn tín hiệu”, đồng tác giả Atsushi Uchida thuộc đại học Saitama cho biết. “Kết quả đạt được nhanh hơn nhiều so với việc tạo ngẫu số sử dụng nguồn vật lý trước đây.”

Rất nhiều lĩnh vực và nhiều ứng dụng có thể hưởng lợi từ nhiên cứu này bao gồm các mô hình điện toán để xử lý các bài toán trong y học nguyên tử, thiết kế đồ họa vi tính và kể cả tài chính. Ngẫu số cũng rất quan trọng đối với an ninh mạng internet.

Tạo ra các con sô ngẫu nhiên bằng các nguồn vật lý đơn giản như tung đồng xu hay quay xúc xắc-được ưa chuộng hơn các phương pháp khác như tạo ra bằng máy tính chẳng hạn-vì chúng cho ra các ngẫu số gần như lý tưởng mà không thể dự đoán và không thể tái sản sinh và không thiên về một mẫu thống kê nào.

Công nghệ la-ze mà và các đồng nghiệp nghiên cứu có thể là nguồn vật lý cực đỉnh nếu chúng được xáo trộn. Trong trường hợp này, hỗn số được tạo ra bằng phản chiếu một phần ánh sáng la-ze trở lại tia la-ze dùng gương phản xạ bên ngoài. Nó sẽ gây ra sự xáo trộn làm cho cường độ ánh sáng dao động mạnh hơn.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một cặp tia la-ze bán dẫn trong thiết lập thử nghiệm của mình. Mỗi tia được nối kết với bộ tách quang-thiết bị rất nhạy và đo được ánh sáng, và mỗi bộ tách quang này lại được gắn với một bộ chuyển đổi sang tín hiệu số tương ứng  (ADC), thiết bị lấy mẫu tín hiệu ánh sáng vật lý chuyển sang kết quả bằng số. Trong trường hợp đó, các bộ đổi cụ thể chuyển đổi các tín hiệu thành các số nhị phân rất phù hợp với máy tính và thao tác dữ liệu tốc độ cao.

Thử nghiệm của nhóm nghiên đã đạt đến bit rate 1.7 Gb/s,  dù tương lai cấn phát minh ra các loại ứng dụng la-ze phải đạt tỉ lệ lên đến 10 Gb/s.

(Theo PhysOrg - Sở KHCN Đồng Nai )

Các tin mới hơn :

• Chế tạo thành công lò đốt chất thải rắn độc hại
  Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu, chế tạo thành công và đưa vào sử dụng lò đốt chất thải rắn độc hại VHI-18B. 
   (25/12/2009)
• “Cô giáo” robot
  Ngày 22-12, Hàn Quốc bắt đầu đưa vào thử nghiệm “cô giáo robot” để dạy tiếng Anh cho các học sinh tiểu học ở nước này.
   (25/12/2009)
• Nhờ chip rẻ tiền, Robot sẽ phổ biến như netbook
  Hãng Fujisoft, Nhật Bản vừa ra mắt robot có khả năng cân bằng và di chuyển tuyệt vời nhờ vào CPU Intel Atom và hệ điều hành Linux Ubuntu.
   (24/12/2009)
• Xe tải trong suốt
  Art Lebedev mới đây hé lộ thông tin về một công nghệ mà công ty này đang phát triển, mang lại khả năng quan sát tốt cho lái xe khi đi sau những chiếc xe tải, xe container. 
   (24/12/2009)
• Công nghệ pin mới chống cháy nổ
  Viện Nghiên cứu công nghệ công nghiệp Đài Loan đã chế tạo thành công công nghệ Stoba, giúp pin lithium-ion tránh được nguy cơ cháy nổ.
   (24/12/2009)

Các tin đã đưa :

• Thiết kế rôbôt để bảo vệ tính mạng của công nhân xây dựng
  Phòng thí nghiệm về rôbôt và máy móc (RoMeLa) của Cao Đẳng Kỹ Thuật tại Virginia Tech. đã giành giải thưởng cao quý tại hội chợ thiết kế quốc tế 2008 (International Capstone Design Fair) với bộ ba rôbôt hình rắn đang trèo lên cột được thiết kế để thay thế các công nhân xây dựng trong việc thực hiện các công việc nguy hiểm như là kiểm tra các nhà cao tầng và các cột cầu dưới nước.
   (28/09/2009)
• Con đường phát ra điện từ việc xe cộ đi lại
  Người ta bảo rằng, lái xe một mình trong 1 chiếc xe thì thật lãng phí nhiên liệu. Nhưng các khoa học gia ngày nay khẳng định rằng, họ đã tạo ra 1 cách tận dụng việc di chuyển của xe cộ trên đường phố để phát ra điện.
   (28/09/2009)
• Cáp quang siêu mềm, có thể uốn được như cáp đồng
  Tập đoàn Corning vừa tìm ra được một công nghệ mới cho phép chế tạo những loại cáp quang có độ mềm dẻo rất cao, có thể uốn lượn được qua những góc cực hẹp, giúp tăng cường các dịch vụ Internet tốc độ cao tại các tòa nhà cao tầng.
   (28/09/2009)
• Rôbôt nhảy như châu chấu
  Con rôbôt đầu tiên có thể nhảy như một con châu chấu và lăn như một trái banh. Rôbôt có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc thám hiểm không gian trong tương lai.
   (28/09/2009)
• Xe hơi năng lượng mặt trời kết thúc hành trình vòng quanh thế giới đầu tiên
  Nếu một chếc xe bằng năng lượng mặt trời có thể chạy trong 32 dặm (tương đương với 52.000km) vòng quanh thế giới mà không tiêu tốn một giọt xăng nào thì có lẽ nó cũng có thể người ta cũng không trách cứ vì nó không có giá để tách cà phê. Hoặc có thể nó giúp chuyến hành trình của nhà thám hiểm Thụy Sĩ Louis Palmer thêm phần đáng chú ý hơn.
   (28/09/2009)