鴻海研究院突破6G加密瓶頸 聯手陽明交大、美國 RPI 開發全球領先Micro-LED量子亂數生成器 開創量子資安新紀元 成果榮登權威期刊《IEEE Photonics Journal》

發布日期

March 26, 2026

主題

Semiconductor

【台灣台北–2026年3月26日】全球電子製造服務領導廠商鴻海科技集團(TWSE:2317)旗下鴻海研究院半導體所(HHRI)再度展現創新實力,成功開發「基於氮化銦鎵(InGaN)微發光二極體(Micro-LED)陣列的高速且可擴展量子亂數生成器(Quantum Random Number Generation, QRNG)」。此技術大幅突破傳統系統在傳輸速率與整合上的限制,為未來的加密通訊與量子安全應用提供卓越的解決方案。

該技術具備高傳輸速率、小型化以及低功耗的優勢,未來應用範圍包含資訊安全與加密產業、高速運算、金融科技等產業,尤其是新世代通訊產業,Micro-LED 不僅能傳輸數據,還能同時產生亂數,可望實現「邊傳輸邊加密」的系統單晶片,適用於 6G、低軌衛星通訊。

此突破由鴻海研究院半導體所所長暨陽明交大講座教授郭浩中所長、半導體所小組長洪瑜亨、研究員張雲翰及研究團隊,攜手陽明交大林俊良教授、鄒志偉特聘教授,以及美國壬色列理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute, RPI) Boon S. Ooi講座教授等國際頂尖團隊共同完成。最新研究論文《High-Speed and Scalable Quantum Random Number Generation Using InGaN Micro-LEDs》獲全球權威期刊《IEEE Photonics Journal》接收。本研究亦感謝國家科學及技術委員會(NSTC)的大力支持。

圖一、光學顯微鏡影像、光-電流-電壓特性曲線,以及藍光、綠光與黃光Micro-LED元件的電致發光光譜。

本次研究利用Micro-LED自發性輻射的內在量子隨機性作為量子熵源,克服了過往傳統QRNG系統資料傳輸率低與難以整合的瓶頸。研究團隊成功透過單顆藍光、綠光Micro-LED,以及2x4黃光Micro-LED陣列,達成高達12.5 Gb/s的超高速亂數生成率,目前領先的商用設備多落在1Gbps到3Gbps之間,此技術遠超目前市面上大多數商用量子亂數生成器的水準,且其多通道架構未來更有望將速率推升至37.5 Gb/s,滿足6G時代的海量數據加密需求。生成的隨機位元流經過美國國家標準暨技術研究院(NIST) SP800-22統計測試套件的嚴格驗證,確認其具備極高的隨機品質與強大的密碼學適用性。相較於依賴龐大外部光學元件的雷射系統,此技術不僅體積更小,且深具晶片整合潛力。

圖二、QRNG實驗架構示意圖,包含作為量子熵源的Micro-LED、聚焦透鏡及雪崩光電二極體。

此項光電整合技術的突破,不僅彰顯鴻海在量子資訊與光通訊領域的領先地位,其Micro-LED低成本、低功耗及小尺寸的優勢,為將來單晶片多通道QRNG系統奠定了堅實基礎。我們期待這項技術能加速推動量子加密通訊、人工智慧概率學習模型及高效能安全網路的普及化。

備註:論文詳情可參閱https://doi.org/10.1109/JPHOT.2026.3667536

關於鴻海研究院

鴻海研究院(Hon Hai Research Institute)成立於2020年,隸屬於鴻海科技集團(Hon Hai Technology Group),旗下設有五個研究所及一間實驗室。每個研究單位皆擁有高科技研究專業人員,專注於未來三到七年的前瞻技術研究,以強化鴻海的長期技術與產品創新動能,支持集團轉型為「智慧導向」,並提升鴻海「3+3+3」營運策略的競爭力。