提到的，兩個連續(xù)光子的到達時間可以通過相同的SPAD或通過不同的SPAD來提供。
[0034]為了提取由控制裝置所確定的到達時間中的比特，以下參照圖1a和圖1b描述了兩個實施方式，其中，本領域的技術人員應認識到，還存在用于基于到達時間生成隨機數(shù)的其他方法并且本公開內(nèi)容不限于此。
[0035]在定義兩個時間間隔的兩個實施方式中，其中，通過檢測光子和來自各個SPAD的到達時間信號的相關傳輸來定義每個時間間隔的開始。
[0036]在第一時間間隔短(長)于第二時間間隔的情況下生成二進制值“O”并且在第一時間間隔長(短)于第二時間間隔的情況下生成二進制值“1”，從而生成一個比特。通過對隨后兩個連續(xù)時間間隔重復所描述的過程生成下一個比特。隨后的兩個連續(xù)的時間間隔可與前兩個時間間隔直接連續(xù)和/或可以在它們之間存在至少一個另外時間間隔。
[0037]在第一實施方式中，如圖1a中所不,第一時間間隔h以由SPAD所檢測的第一光子的到達為開始。所檢測的光子通過標記為圖1a中的“E1”的第一到達時間信號示出，第一到達時間信號從檢測到該光子的SPAD傳輸至控制裝置。一旦通過SPAD陣列中的相同SPAD檢測到第二光子，第一時間間隔h結(jié)束，并且相應傳輸?shù)牡竭_時間信號被標記為圖1a中的“E2”。第二時間間隔丨2檢測到第二光子為開始并且以檢測到第三光子結(jié)束，并且檢測到第三光子的SPAD的相關第三間隔時間信號被標記為“E3”。第一時間間隔^和第二時間間隔七2不重疊。
[0038]在本實施方式中，這獨立地適用于陣列中的每個SPAD，而不是本發(fā)明僅限于該方面。
[0039]如以上所討論的，光源隨機地發(fā)射彼此不相關的光子。因此，光子的到達時間也是隨機的。
[0040]例如，通過定義:如果第一時間間隔&短于第二時間間隔t2(即，ti〈t2)，則生成二進制值“0”，并且如果第一時間間隔長于第二時間間隔t2(即，^t2),則生成二進制值“1”，因此可以生成各個比特。對隨后兩個連續(xù)的間隔執(zhí)行相同的過程并且相應地定義了隨后兩個連續(xù)的時間間隔。從而，可以生成真隨機數(shù)。當然，也可以以相反的方式定義二進制值，即，如果第一時間間隔短于第二時間間隔12 (即，ti〈t2)，則生成二進制值“ 1”，并且如果第一時間間隔長于第二時間間隔t2 (即，LH2),則生成二進制值“O”。
[0041]在以下參照圖lb，討論與圖1a中的過程很相似的用于根據(jù)到達時間提取隨機數(shù)的另一個過程。
[0042]在圖1b中的第二個實施方式中，可重新啟動的時鐘用于測量兩個連續(xù)檢測出的光子之間的時間間隔，諸如，圖1a中使用它們的信號El、E2和E3所示的光子。一旦通過SPAD檢測到光子，即，一旦收到從各個SPAD傳輸?shù)母鱾€到達時間間隔，時鐘開始計時。關于圖1b和圖1a中的實例，這意味著一旦檢測到第一到達時間信號E1，時鐘開始計時，并且一旦分別檢測到第二或第三到達時間信號E2和E3等，一旦通過相同的SPAD檢測到光子，時鐘被重新啟動。
[0043]從而，對于在檢測到光子和各自的到達時間信號開始的每個時間間隔，可以計數(shù)適配時間間隔的各自的時鐘信號。在圖1a和圖1b的實例中,這意味著關于第一時間間隔h，可以計數(shù)三個時鐘脈沖，即，Ii1= 3(n等于時鐘脈沖的數(shù)量)，并且關于第二時間間隔t2，可以計數(shù)兩個時鐘脈沖，即，n2= 2。
[0044]如以上所描述的，二進制值“O”和“I”可以以相似的方式被分配至第一時間間隔^和第二時間間隔12，S卩，在第一時間間隔h的時鐘脈沖n i的數(shù)量小于第二時間間隔12的時鐘脈沖n2的數(shù)量(S卩，n ^n2)的情況下，二進制值“O”被分配，并且在第一時間間隔^的時鐘脈Wn1的數(shù)量大于第二時間間隔t2的時鐘脈沖η 2的數(shù)量(即，η?的情況下，二進制值“I”被分配。對隨后的兩個連續(xù)的時間間隔類似地重復該過程，從而可以生成真隨機數(shù)。如所提到的，還可以以相反的方式定義二進制值，即，在第一時間間隔h的時鐘脈沖η !的數(shù)量大于第二時間間隔t2的時鐘脈沖η 2的數(shù)量(B卩，ηι>η2)的情況下，二進制值“O”被分配，并且在第一時間間隔h的時鐘脈沖n i的數(shù)量小于第二時間間隔12的時鐘脈沖η 2的數(shù)量(即，ηι〈η2)的情況下，二進制值“I”被分配。原則上，可能發(fā)生時間間隔&和〖2和/或時鐘脈沖HjPn2各自的計數(shù)數(shù)目彼此相等。由于可以在該情況下不(no sinful)分配二進制值，因此在該情況下該結(jié)果將被丟棄。
[0045]在一些實施方式中，例如，控制裝置進一步被配置為基于所確定的光子的到達時間來檢測單光子雪崩二極管的故障。例如，可以通過監(jiān)測每個SPAD的計時器并且確定SPAD在預定時間間隔中是否檢測到光子來檢測故障。在SPAD沒有在預定時間間隔中檢測到光子的情況下，可以將相應的SPAD認定為故障。此外或可替代地，可以驅(qū)動設置在每個SPAD中或SPAD陣列中的測試SPAD的功能的測試電路。在一些實施方式中，還可以通過控制裝置來調(diào)諧和控制光源，并且例如，為了測試SPAD陣列，可以增加光源的強度，使得SPAD陣列的所有SPAD將在預定時間間隔中接收光子。從而，沒有檢測到任何光子的SPAD可以被認定為故障。另一方面，可以關閉光源，使得沒有光子被發(fā)射，從而，由于光源不能發(fā)射任何光子，雖然沒有檢測到光子但是傳輸光子到達時間的故障的SPAD可以被確定。
[0046]在一些實施方式中，控制裝置進一步被配置為在檢測到單光子雪崩二極管的故障的情況下生成通知。通知可包括電子信號，例如，音頻信號、顯示在顯示器上的消息信號等。
[0047]在一些實施方式中，控制裝置進一步被配置為校正源自單光子雪崩二極管的故障的錯誤。例如，該錯誤校正可挑選出具有故障貢獻的SPAD的結(jié)果(event，事件)。如以上參照圖lb( S卩，其中,Ii1= n2)所討論的，相等的時間間隔的檢測可以被認為是錯誤，并且如以上所討論的，該結(jié)果被丟棄。
[0048]該控制裝置可以進一步被配置為輸出數(shù)字(真)隨機數(shù)數(shù)據(jù)，例如，以可以預定的比特序列的形式輸出。例如，如現(xiàn)有技術中所知的，可以壓縮隨機數(shù)數(shù)據(jù)。而且，控制裝置可被配置為以預定文件格式或數(shù)據(jù)格式輸出隨機數(shù)數(shù)據(jù)。
[0049]在一些實施方式中，控制裝置進一步被配置為調(diào)整一輸出數(shù)字隨機數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率，諸如，每秒lMbit、10Mbit、100Mbit或每秒1Gbit，或者例如由用戶定義或輸入的其他數(shù)據(jù)速率。
[0050]控制裝置可以進一步被配置為選擇性地控制單光子雪崩二極管陣列中的單光子雪崩二極管。例如，可以通過調(diào)整光源的強度和/或通過打開/關閉SPAD陣列的單個SPAD來調(diào)整數(shù)據(jù)速率，從而調(diào)整在預定時間間隔中檢測的光子的數(shù)量并且從而調(diào)整隨機數(shù)數(shù)據(jù)速率。
[0051]例如，一些實施方式屬于通過如以上所描述的控制光學隨機數(shù)生成器來生成(真量子)隨機數(shù)的方法。該方法包括:如以上所討論的，控制光源隨機地發(fā)射光子；如以上所討論的，控制單光子雪崩二極管陣列檢測由光源提供的光子，其中，單光子雪崩二極管陣列被放置成與光源成預定距離；如以上所討論的，以及確定通過單光子雪崩二極管陣列的每個單光子雪崩二極管所檢測的光子的到達時間；如以上所討論的，以及基于到達時間生成隨機數(shù)。
[0052]以上所討論的過程也可以在關于生成隨機數(shù)的方法的實施方式中執(zhí)行。因此，如以上做出的解釋完全適用于用于生成隨機數(shù)的方法的實施方式的以下說明。
[0053]如以上詳細討論的，該方法可以進一步包括檢測單光子雪崩二極管的故障，其中，可以基于所確定的到達時間來檢測單光子雪崩二極管的故障。
[0054]如以上詳細討論的，該方法可以進一步包括在檢測到單光子雪崩二極管的故障的情況下生成通知。
[0055]如以上詳細討論的，該方法可以進一步包括校正源自單光子