基于耦合振子asising芯片的物理熵源，用于混合真随机数生成

《Scientific Reports》：A coupled oscillator based ising chip as a physical entropy source for hybrid true random number generation

　　

摘要

本文介绍了一种双用途的耦合振荡器基础伊辛模型（COBI）芯片，该芯片既可作为组合优化问题（COP）的求解器，也可作为混合式真随机数生成器（TRNG）的物理熵源。通过禁用耦合权重，振荡器相位会随机漂移，从而为各种概率计算应用提供物理熵源。为了满足统计随机性和吞吐量的要求，我们采用了混合式设计方法。布局后的仿真和静态时序分析表明，在0.9伏电压下，该芯片的吞吐量可达351 Mb/s，相应的能耗为71.2 pJ/比特（未包括Geffe模块的功耗）。我们对数据收集后通过软件应用冯·诺伊曼校正得到的输出结果进行了NIST SP 800-22标准的测试；而未经校正的原始输出则使用NIST SP 800-90B标准进行了评估。所提出的TRNG方法已在图分解器中得到验证，使得在现实概率计算应用中无需额外的物理熵源或生成伪随机数的软件算法。

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