在当前的信息通信技术中，软件产生的伪随机数被用于通信加密。然而，由于伪随机数的脆弱性，需要使用由物理随机现象产生的真随机数进行加密。这次光子的非极化状态是候选者之一。但是在随机性的验证中，除了所有偏振态都以等概率出现（静态随机性）之外，相邻光子的偏振在时间上没有相关性（动态随机性）。需要确认，并且没有建立动态随机性的评价方法。

　因此，课题组利用金刚石中的杂质缺陷——氮空位中心，实现了静态和动态的非极化状态，并对其特性进行了评价。当用激光照射氮空位的中心时，电子被激发到称为 Ex 和 Ey 的两种状态之一，分别产生单个水平和垂直偏振光子。然而，在室温下，两种电子态是随机混合的，因此预计会产生非偏振态的光子。此外，为了观察非极化状态，设计并从氮空位中心的轴向观察样品的晶面。此外，开发并应用了一种新的动态非极化评估方法。结果，我们在静态和动态上都确认了几乎完全随机偏振光的光子。

　据称，这一成果将推动量子力学基本问题的验证和量子密码学的技术发展，也可应用于物理真随机数发生器。

论文信息：[科学报告] 金刚石中具有内在随机性的动态非偏振单光子源