[ANGLÈS] Random numbers are extensively used in a broad range of applications. Nevertheless, there are two main markets from a commercial point of view: (i) secure communications and (ii) stochastic simulation. According to the generation rate and quality of the random numbers required, different approaches have been used so far, most of them based on pseudo-random number generation. However, these type of generators have already started showing weakness both in the quality and the generation rate. Thus, novel techniques based on physical processes are being studied and used nowadays. In this work an ultra-fast random number generator based on quantum vacuum fluctuations is demonstrated. Not only assuring the intrinsic randomness of quantum mechanics, but also being compliant with the speed needs of current applications. Employing a DFB laser diode in gain-switched mode and interferometry, the random phase generated in spontaneous emission events is translated into random amplitudes easily measurable using off-the-shelf components, i.e. measuring a quantum phenomena in a macroscopic way. Thus, using established models of semiconductor lasers, we predict a regime of high-visibility interference and nearly complete vacuum-fluctuation-induced phase diffusion between pulses. These predictions are confirmed by measurement of pulse amplitude statistics at the exit of the interferometer.

[CASTELLÀ] A pesar de que hay un sinfín de aplicaciones que requieren de número aleatórios, hay dos sectores donde son imprescindibles: (i) comunicaciones seguras y (ii) simulaciones estocásticas. Con el paso del tiempo, y dependiendo de la calidad y la tasa de generación necesitada, varias técnicas se han ido usando, la mayoría de ellas basadas en generadores pseudo-aleatórios. Desafortunadamente, algunos de estos generadores estan empezando a mostrar patrones predecibles. Consecuentemente, la mejora que se propone es substitutir los códigos informáticos que generan números aleatórios por magnitudes físicas intrínsecamente aleatorias. En este trabajo se presenta un generador de números aleatorios basado en las fluctuaciones del vacío cuántico. Estos generadores, además de la aleatoriedad que nos asegura el principio cuántico en el que está basado, también satisfacen las necesidades de velocidad de cualquier aplicación actual. La propuesta se basa en medir la incertidumbre de las fluctuaciones del vacío cuántico de un modo macroscópico, y que por tanto, permite un diseño sencillo usando dispositivos comerciales de telecomunicaciones. Usando un diódo láser semiconductor DFB en modo gain-switching e interferometria, las fases aleatorias generadas por emisión espontánea se convierten en amplitudes aleatorias macroscópicamente detectables. Régimenes de gran visibilidad, así como una difusión de la fase casi completa son previstos usando modelos establecidos. Estas predicciones se confirman con medidas a la salida del interferómetro.

[CATALÀ] Tot i que els nombres aleatòris sòn necessaris en un gran nombre d'aplicacions, hi ha dos grans sectors on són fonamentals: (i) comunicacions segures i (ii) simulacions estocàstiques. Durant els anys, i dependent de la qualitat i la tasa de generació requirides, diferents técniques s'han anat fent servir, la majoria d'elles basades en generadors pseudo-aleatòris. Malauradament, alguns d'aquests generadors ja estan comencant a mostrar patrons. Degut a això, la millora que es proposa es substituir els codis informàtics que generen els nombres aleatòris per magnituds físiques intriínsecament aleatòries. En aquest treball es presenta un generador de nombres aleatòris basat en les fluctuacions del buit quàntic. Aquest generador, a part de la aleatorietat que ens asegura el principi quàntic en el que està basat, també satisfa les necesitats de velocitat de qualsevol aplicació actual. La proposta es basa en mesurar la incertesa de les fluctuacions del buit quàntic d'un mode macroscòpic, i que per tant, permet un diseny senzill fent servir dispositius comercials de telecomunicacions. Usant un diòde làser semiconductor DFB en mode gain-switching i interferometria, les fases aleatòries generades per emissió espontànea es converteixen en amplituds aleatòries fàcilment detectables. Règims de gran visibilitat, així com una difussió de la fase gairebé complerta, són predits usan models establerts. Aquestes prediccions són confirmades amb mesures a la sortida de l'interferòmetre.