在當前的信息通信技術中，利用軟件生成的偽隨機數進行通信加密。然而，由於偽隨機數的脆弱性，存在使用物理隨機現像生成的真隨機數進行加密的需求。本研究中光子的非偏振態就是這樣的候選者之一。然而，為了驗證隨機性，除了所有偏振態以等概率出現（靜態隨機性）之外，時間上相鄰光子的偏振之間不存在相關性（動態隨機性），動態隨機性沒有既定的評估方法。

　因此，研究小組利用金剛石中的雜質缺陷氮空位中心實現了靜態和動態非極化狀態，並評估了其特性。當激光擊中氮空穴中心時，電子被激發到兩種狀態之一，稱為 Ex 和 Ey，分別產生水平和垂直偏振的單光子。然而，在室溫下，兩種電子態隨機混合，因此預計會產生非偏振光子。另外，為了觀察非極化狀態，設計了樣品的晶面並從氮空位中心的軸向方向觀察。此外，還開發並應用了一種新的動態非極化評估方法。結果，我們確認了光子在靜態和動態上幾乎完全隨機偏振。

　該研究成果將推進量子力學基本問題的驗證和量子密碼技術的發展，也可應用於物理真隨機數發生器。

論文信息：【科學報告】具有內在隨機性的金剛石中的動態非偏振單光子源