Quantum eMotion(以下简称QeM)公司近日宣布，其在研发首款集成在芯片上的量子随机数生成器(QRNG)方面取得了重大进展，此举标志着量子通信技术领域的一个关键进步。这一成就在该领域内具有里程碑意义，因为它旨在将QRNG技术紧凑地集成进单个简化的封装中，从而革新基于量子的安全元件的设计与应用。

QeM的研发团队已探索出两种颇具潜力的解决方案来实现这一宏伟目标：首先，通过采用标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺，将隧道结、放大器、模数转换器(ADC)以及数字信号处理(DSP)单元等关键组件集成到微芯片上；其次，创建一种将隧道结与CMOS芯片合并在一起的系统级封装(SIP)方案，并将所有必要功能包含在一个紧密集成的封装中。

这些方法有望催生面积小于1平方厘米的集成电路，它其中包含了完整的QRNG功能。此外，第一种方案还提供了销售设计核心的可能性，使得诸如TI、Intel和IBM等集成电路供应商能够直接在其产品中融入QRNG功能，从而进一步拓宽基于量子的安全技术的应用范围和可获取性。

QeM首席执行官Francis Bellido高度评价了由蒙特利尔高等技术学院(ETS)与CMC这一合作设计，并由台积电(TSMC)制造了初始原型。在2023年底交付并经ETS测试后，该原型在关键功能上展现出卓越性能。尽管仍需对设计进行一些调整和完善，但该团队预计将在下一生产周期准备好，并力争于2024年秋季推出一款功能完备的QRNG集成电路。

将QRNG技术集成至微型芯片中，为直接嵌入量子增强安全能力开辟了新途径，这使之能应用于医疗设备、消费电子产品、物联网设备以及其他各类数字系统，这进一步拓大了基于量子的安全技术的应用和影响力。

随着对安全通信技术的需求在不断增长，以及各行业对量子计算和密码技术采用的预期，QRNG技术市场呈现出显著增长态势。据IQT Research的预测，2022年QRNG市场规模约为5000万美元，到2030年该市场预计将飙升至40亿美元。(编译:Qtech)