Quantum eMotionは、第一世代の量子乱数生成器（QRNG）チップの設計を完了し、台湾セミコンダクター（TSMC）に製造を委託しました。このチップは標準的な65nmのCMOSプロセスで製造され、量子電子トンネリングを使用して毎秒1ギガビット以上の真の量子乱数を生成するよう設計されており、従来の光子ベースのQRNG設計とは一線を画しています。
この完全に統合されたマイクロシステムは、超低ノイズの広帯域アンプと高精度のアナログ-デジタル変換器を組み合わせており、これらのコンポーネントはÉTSモントリオールとシェルブルック大学の量子研究所と共同で開発・検証されました。テストにより、このチップが量子エントロピーを確実に保持することが確認され、高い保証を必要とするサイバーセキュリティ重要アプリケーションに適していることが実証されました。
このチップのコンパクトで製造可能な設計により、最小限の外部コンポーネントで商用システムに直接組み込むことが可能となり、クラウドインフラ、IoTデバイス、防衛システムへの展開をサポートします。TSMCでの製造により、2024年の1億5000万ドルから2033年までに20億ドルに成長すると予測されるQRNGチップ需要に合わせたスケーラブルな生産が可能になると期待されています。
背景
量子乱数生成器（QRNG）は、従来のコンピュータが用いる擬似乱数とは異なり、物理現象に基づく真の乱数を生成するデバイスです。本記事で言及されている「量子電子トンネリング」は、電子が古典的には越えられないエネルギーの壁を、量子力学的な性質によって通過する現象を指します。これを利用することで、予測不可能な乱数を効率的に得ることができます。
また、「CMOSプロセス」は、現在のスマートフォンやPCのCPUなどにも広く使われている半導体製造技術です。標準的な65nmプロセスで製造されることで、既存の工場設備を活用した大量生産が可能になります。さらに、「アナログ-デジタル変換器」は、センサーなどで得られた連続する電気信号（アナログ）を、コンピュータが処理できる数字のデータ（デジタル）に変換する部品です。これにより、生成された乱数をシステム内で直接使用できるようになります。
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2025年5月27日
