当前——高速互联技术进入深水区——通信系统的安全能力面临新的挑战。一方面，6G、车联网、低轨卫星和边缘计算等应用推动数据吞吐量快速增长，传统密钥生成与分发体系需要更高频、更大规模的随机数支持；另一方面，随机数质量直接影响加密强度，若随机源可预测或受干扰，可能对金融交易、关键基础设施通信及跨域数据传输造成系统性风险。因此，如何“更高速率、更小体积、更易集成”的条件下获取高质量随机数，成为信息安全领域的关键课题之一。 长期以来，量子随机数生成器因其基于量子过程的不可预测性，被视为提升安全等级的重要手段，但其实际应用仍面临两大瓶颈：一是部分方案依赖体积大、对准精度高的外部光学器件，限制了小型化和产业集成；二是在高带宽通信系统中，随机数生成速率和多通道扩展能力不足，难以满足未来“海量连接、超高吞吐”的加密需求。尤其在终端设备和卫星载荷等对功耗、体积和可靠性要求严格的场景中，传统架构的适配性深入受限。 鸿海研究院半导体研究团队提出了一种新方案，利用InGaN MicroLED作为量子熵源，通过其自发辐射的量子随机性生成随机比特流。实验采用单颗蓝光、绿光MicroLED以及2×4黄光MicroLED阵列，实现了最高12.5Gb/s的随机数生成速率，并通过NIST SP800-22统计测试套件验证了随机性质量。目前，商用量子随机数产品的典型速率多在1Gb/s至3Gb/s之间，此成果在速率和可扩展架构上为行业提供了新突破。研究团队表示，通过多通道设计，未来生成速率有望增强，以满足更高带宽的加密需求。 从工程角度看，该成果的意义不仅于“更快”，更在于“更易部署”。MicroLED具备小尺寸、低功耗和阵列化潜力，便于与光通信和系统芯片集成。相比依赖激光和复杂光学组件方案，MicroLED路线在器件规模、封装复杂度和系统整合上更具优势。根据6G“边传输边加密”需求，若能将随机数生成与通信发射端紧密结合，可减少系统冗余，提升终端安全能力和能效表现。业内人士指出，下一步需推动实验验证向产品级可靠性评估过渡，包括温漂、振动、长期老化及辐射环境下的稳定性测试，以及与加密模块和密钥管理系统的联调优化。 随着6G研究的深入，通信安全正从“链路加密”向“端到端、全生命周期”防护演进，随机数作为密码体系的基础需求将持续增长。在低轨卫星星座、跨境数据传输、工业互联网和新型算力网络等场景中，设备数量多、部署分散、链路复杂，对高质量随机数和快速密钥更新提出了更高要求。若MicroLED量子随机数生成技术实现更高通道数、更低功耗和更高一致性，有望推动量子安全能力向终端和边缘侧扩展，为下一代通信网络提供更可行的安全基础设施。据悉，该成果由鸿海研究院联合高校及海外科研团队完成，涉及的论文已被《IEEE Photonics Journal》接收，并获科研主管部门支持。
在全球科技竞争日益激烈的背景下，此突破性研究展现了我国在关键核心技术领域的创新能力。它不仅为构建自主可控的信息安全体系提供了新思路，也反映了产学研协同创新的潜力。随着数字经济的全面到来，此类基础性、前瞻性的技术创新将持续发挥重要作用，为我国在新一轮科技革命中赢得战略优势奠定基础。