현재의 정보 통신 기술에서, 소프트웨어에 의해 생성 된 의사 난수가 통신 암호화에 사용된다.그러나 의사 난수의 취약성으로부터 물리적으로 랜덤한 현상에 의해 생성된 진정한 난수를 사용한 암호화가 요구되고 있었다.이번 광자의 무편광 상태는 그 후보의 하나.그러나, 랜덤성의 검증에는 모든 편광 상태가 등확률로 일어나는 것(정적 랜덤성)에 더해, 시간적으로 인접하는 광자의 편광의 사이에 상관이 전혀 없는 것(동적 랜덤성)을 확인할 필요가 있었고 동적 랜덤성에 대해서는 평가법도 확립되어 있지 않았다.

　따라서 연구 그룹은 다이아몬드의 불순물 결함 인 질소 - 공공 중심을 사용하여 정적이고 동적 인 비 편광 상태를 실현하고 특성화를 수행했습니다.질소-공극 중심에 레이저를 조사하면, 전자는 Ex 및 Ey로 불리는 2개의 상태 중 어느 하나로 여기되어 각각 수평 편광 및 수직 편광의 단일 광자가 발생한다.그러나 실온에서는, 2개의 전자 상태가 랜덤하게 혼합되기 때문에, 무편광 상태에 있는 광자의 발생이 기대된다.또, 무편광 상태를 관측하기 위해, 시료의 결정면을 고안하여 질소-공공 중심의 축 방향으로부터 관측.또한, 동적 무편광성의 평가 방법을 새롭게 개발하여 적용하였다.그 결과, 정적으로도 동적으로도 거의 완전히 랜덤한 편광을 갖는 광자를 확인하였다.

　이번 성과는 양자역학의 기초문제의 검증과 양자암호 기술개발을 진전시키고, 또한 물리적 진성난수 발생장치에도 응용할 수 있다고 한다.

논문 정보：【Scientific Reports】Dynamically unpolarized single-photon source in diamond with intrinsic randomness