波長分割多重（ＷＤＭ）リンク上で送信器と受信器の間で量子鍵を配布するシステムと方法を開示する。この方法は、ＷＤＭリンク上で一つ以上の量子チャネルと一つ以上の古典チャネルを提供し、各量子チャネルと各古典チャネルに異なる波長を割り当て、
各量子チャネル上で単一光子信号を送信し、各古典チャネル上でデータを送信する。このデータは、古典データまたは、量子チャネル上での単一光子信号の送信を同期させるためのトリガ信号を含む。すべてのチャネルは１５５０ｎｍ付近の波長をもつ。ＷＤＭリンクは、単一光子信号を送信するための二つの量子チャネルと、古典データまたはトリガ信号を送信するための一つの古典チャネルを含む３チャンネルＷＤＭリンクであってもよい。 （もっと読む）

【課題】 ３つ以上のノードのうちの２つ、３つ、または３つ以上のノード間で安全に共通の暗号鍵を共有するための量子鍵配信システム及び量子鍵生成方法を提供する。
【解決手段】 偏波もつれ光源１０１，１０２と、補助ノード１３０と、ノード１１１乃至１１４とを備え、補助ノードは、偏波もつれ光源１０１，１０２から出力されたシグナル光子をそれぞれ入力し透過させる、軸方向を回転可能なＨＷＰ１５１，１５２と、ＨＷＰ１５１，１５２を透過した垂直偏波及び垂直偏波のシグナル光子をそれぞれ所定のポートへ出力するＰＢＳ１６０と、ＰＢＳから出力されたシグナル光子を透過させる、軸方向を回転可能なＨＷＰ１５３，１５４とを備え、ノード１１１乃至１１４は、偏波もつれ光源からの光子を入力し、縦偏波、横偏波、＋４５度偏波、及び−４５度偏波のいずれかであるかを判別する偏波判別機能付き光検出器を備える。 （もっと読む）

【課題】 簡易な構成で物理的に安全が保証された量子暗号鍵共有システムおよび量子暗号鍵生成方法を提供すること。
【解決手段】 光送信機１は、量子もつれ光子対を出力する量子もつれ光子対発生源１と、該量子もつれ光子対に対して、所定の時間間隔で０またはπの位相変調を行う位相変調手段３と、分離手段４と、変調データと変調時刻とを記録する第１の記憶手段とを備える。光送信機１は、変調データと時刻情報とにより、相対位相差データを取得する。光受信機５は、遅延干渉計２２とディテクタａ９とディテクタｂ１０と、時刻情報およびディテクタ情報を記録する第２の記憶手段とを備える。光受信機１１は、遅延干渉計２３とディテクタａ１５とディテクタｂ１６と、時刻情報およびディテクタ情報を記録する第３の記憶手段とを備える。 （もっと読む）

【課題】
ダークノイズを識別することが可能で、光子検出器の駆動タイミングと光子到達タイミングとの位相誤差の変化に対応できる光子受信器および光子受信方法を提供する。
【解決手段】
ＡＰＤ２をＧＧＭバイアス電圧ｓ４で駆動し、ＡＰＤ２の出力変化を含む信号のデータセットＤＳを複数蓄積する。データセットＤＳの信号変化発生タイミングの度数分布を生成し、そのピークが現れる時間範囲を光子到達タイミングとする。時間的範囲内のタイミングで信号変化が生じるＡＰＤ２の出力は光子信号であり、その以外はダークノイズと判定する。ＡＰＤ２の駆動タイミングと光子到来タイミングとの位相差が変化すれば、その変化の割合を算出し、位相差のオフセット補正をすることで変化に対応する。 （もっと読む）

【解決手段】
本発明は、伝送されるべき少なくとも１つのデータ・ビットの値に従ってその位相φ１が変わる角周波数Ωの電気信号によって変調される、角周波数ω０の少なくとも１つの光信号を含む光信号を受信するためのデバイス（１００）に関する。本受信機デバイス（１００）は、変調された角周波数ω０の光信号を異なる偏光の第１及び第２の光信号に分離するための偏光分離器（１０５）と、２つの電気信号を取得するための手段（１４０，１０２，１０３，１０４）と、上記第１の電気信号からの上記第１の光信号を変調するための手段（１１０ａ）と、上記第２の電気信号からの上記第２の光信号を変調するための手段（１１０ｂ）と、上記変調された第１の光信号と上記変調された第２の光信号とを結合して再結合された光信号を形成する手段（１１５）と、を備える。 （もっと読む）

【課題】
効率的で安定した通信システムおよび監視制御方法を提供する。
【解決手段】
誤り率ＱＢＥＲについてフレーム同期処理用閾値Ｑ_bit、位相補正処理用閾値Ｑ_phaseおよび盗聴検出用閾値Ｑ_Eveが設定されている。送信器から受信器へ量子鍵が配布されたとき、ＱＢＥＲの測定値がＱ_bitより悪化していればフレーム同期処理を実行し、Ｑ_phaseより悪化していれば位相補正処理およびフレーム同期処理を実行する。これら復旧処理をＮ回繰り返してもＱ_Eveより改善しなければ、盗聴可能性有りと判断して処理を中断する。 （もっと読む）

【課題】 クロック校正モードにおける受信側でのＳＮ比劣化を防止しシステム伝送距離の制約を緩和しクロック校正精度を向上させる。
【解決手段】 送信される光パルス列の光強度を疑似単一光子状態と多光子状態との間で切り替えることができる光子送信器１０において、光パルス列の経路中に半導体光アンプ（ＳＯＡ）３０を設ける。半導体光アンプのバイアス端子にはセレクタ３１が接続され、疑似単一光子モードでは逆バイアス電圧が印加されて光減衰器として作用し、多光子モードでは順バイアス電圧が印加されて光増幅器として作用する。 （もっと読む）

量子情報処理構造および方法は、１キュービットおよび２キュービット量子ゲート、２光子移相器およびベル状態測定デバイスに関する電磁誘導透過（ＥＩＴ）構成において、光子と４準位物質系とを用いる。物質系を光子バスから分離しながら、物質系と光子とを効率的に結合するために、分子かごまたは分子鎖が、原子／分子を光子の電磁場内、たとえば光子を搬送する光ファイバのコアを包囲するエバネセント場内に保持する。自然放出によって引き起こされるデコヒーレンスを低減するために、物質系をフォトニックバンドギャップ結晶内に埋め込むことができるか、または準安定エネルギー準位を含むように物質系を選択することができる。
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量子キー配布（ＱＫＤ）についての波長（周波数）分割多重化を使用するように構成される通信システム。一実施形態においては、本発明の通信システムは、伝送リンクを経由して送信機を受信機に接続している。送信機は、（ｉ）第１の複数の一様に間隔をおいて配置された周波数成分を生成するように構成される光周波数コム源（ＯＦＣＳ）と、（ｉｉ）それらの第１の複数のものの各成分を独立に変調して、伝送リンクに印加される量子情報（ＱＩ）信号を生成するように構成される第１のマルチチャネル光変調器とを有する。受信機は、（ｉ）第２の複数の一様に間隔をおいて配置された周波数成分を生成するように構成される第２のＯＦＣＳと、（ｉｉ）それらの第２の複数のものの各成分を独立に変調して、局部発振器（ＬＯ）信号を生成するように構成される第２のマルチチャネル光変調器とを有する。第１および第２の光周波数コム源のそれぞれは、これらのコム源によって生成される周波数成分が実質的に同じ周波数を有するように、周波数標準に対して基準が合わされる。受信機は、ＬＯ信号をＱＩ信号と結合することにより生成される干渉信号を処理して、ＱＩ信号によって搬送される量子情報を確認するように構成されるマルチチャネル・ホモダイン検出器を使用する。
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量子鍵分配（ＱＫＤ）のために波長（周波数）分割多重を用いるよう適合され、伝送リンクを介して受信機に結合された送信機を有する通信システムの一構成において、受信機は、（ｉ）受信機で生成された局部発振器（ＬＯ）信号を位相シフト、（ii）送信機から伝送リンクを介して受信された量子情報（ＱＩ）信号にＬＯ信号を合成して干渉信号を生成し、（iii）これらの干渉信号に対する強度差を測定し、（iv）その測定結果に基づいてＬＯ信号をＱＩ信号に位相ロックするよう適合される。一構成において、ＱＩ信号は各々がトレーニング信号を搬送する複数のパイロット周波数成分、及び各々が量子鍵データを搬送する複数のＱＫＤ周波数成分を有する。ＱＩ信号のＱＫＤ周波数成分が連続的に量子鍵データを搬送する一方で、システムはＱＩ信号及びＬＯ信号のＱＫＤ周波数成分に対する位相ロックを維持することができる。
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【課題】 光強度変調方式量子暗号通信の光受信装置の提供。
【解決手段】 光信号を受信するフォトダイオード１０１と、該フォトダイオード１０１により光電変換された受信信号を増幅する増幅器１０２と、該増幅器出力信号の最大ピーク値を検出する最大ピーク値検出回路１０３と、該増幅器出力信号の最小ピーク値を検出する最小ピーク値検出回路１０４と、前記増幅器出力信号を基に同期信号を生成するＣＤＲ・フレーム同期回路１０５と、Ｒｕｎｎｉｎｇ鍵生成器１０７と、前記最大及び最小ピーク検出回路１０３及び１０４で検出した最大及び最小ピーク値とＲｕｎｎｉｎｇ鍵を基に多値信号の受信閾値を調整する閾値調整回路（第１の抵抗Ｒ１と抵抗調整器１０６を含む）と、該閾値調整回路の出力を一方の入力とし、前記増幅器の出力信号を他方の入力とし、両者を比較して二値信号を出力するコンパレータとから成る光強度変調方式量子暗号通信の光受信装置。 （もっと読む）

【課題】
暗電流に起因するノイズを検出して除去する方法およびそれを用いた光子検出回路を提供する。
【解決手段】
識別回路４１は、アバランシェ・フォトダイオードＡＰＤに流れる電流を電圧変換した電流信号ｓ５０と初期微少電流を検出するためのしきい値Ｖ_TH2とを比較して第１識別信号ｓ６０を出力し、それを時間τだけ遅延した信号ｓ６２をＤーＦＦ回路６０のリセット端子へ出力する。電流信号ｓ５０としきい値Ｖ_TH1（＞Ｖ_TH2）とを比較して第２識別信号ｓ５３をＤ−ＦＦ回路６０のデータ端子へ出力する。Ｄ−ＦＦ回路６０は、リセット信号ｓ６２とデータ信号ｓ５３との時間的前後関係に依存して光子検出信号の出力を制御する。 （もっと読む）

【課題】
使用するＡＰＤ等の特性を特別に揃えることなく光子受信器の高速化を可能にするパルスノイズ除去方法およびそれを用いた光子検出回路を提供する。
【解決手段】
マスク生成部６１は、逆バイアスパルス印加タイミング信号ｓ２０とその遅延信号との排他的論和をとることでパルスノイズの発生タイミングを示すパルスノイズマスク信号を生成し、パルスノイズ除去回路６２は出力電流信号ｓ６とパルスノイズマスク信号との論理和をとることでパルスノイズを除去する。他の方法として、所定回数の出力電流信号ｓ６の平均をとることでパルスノイズを推定する平均化処理部６４を設け、推定されたパルスノイズを出力信号ｓ６から差し引くことでノイズを除去する。 （もっと読む）

【課題】 機密性、安全性の高い暗号化無線データ通信を可能とする。
【解決手段】 到達範囲を限定することが比較的容易な赤外線通信S1を用い、暗号キー配信装置K1から、複数の無線通信端末T1,T2,T3に同一の暗号キーを配信する。赤外線通信S1で暗号キーを受信可能な無線通信端末T1,T2が、その暗号キーを用いて、電波無線ネットワークW1で送受信を行うデータの暗号化、復号化処理を行う。複数の無線通信端末が同一の暗号キーを使って暗号化、復号化を行うため、電波無線ネットワークW1上で赤外線通信S1が到達するエリアに限定した、機密性、安全性の高い暗号化無線データ通信を可能とする。無線通信端末の利用者は、従来の電波無線ネットワークのセキュリティ方式で用いられている、パスワード、ID、暗号キー等の設定を行う必要もない。 （もっと読む）

【課題】 長時間にわたって安定して量子暗号通信を行うことが可能な、量子暗号通信方法及び量子暗号通信装置を提供する。
【解決手段】 光パルスを用いる位相変調方式の量子暗号通信装置に用いる、時間遅延を有した２つの光パルスの生成を、電気光学素子に光パルスを所定の角度で入射しておこない、この２つの光パルスの遅延時間の消去を、上記電気光学素子を光軸の周りに９０度回転した配置の電気光学素子に入射して行う。光路長を長時間、光の波長以下の精度で一定に保つことが可能になり、長時間にわたって安定して量子暗号通信を行うことができる。 （もっと読む）

【課題】 安全性が高く、高転送レートの秘密鍵配送システムおよび秘密鍵配送方法を提供する。
【解決手段】 波長の異なる複数の単一光子に秘密鍵情報を付与して光伝送路１１に送出する送信機２０と、光伝送路１１から受けた単一光子から秘密鍵情報を取出す受信機４０と、送信機２０と受信機４０とを接続する光伝送路１１から構成する。送信機２０は、複数の異なる波長の単一光子を生成する波長多重単一光子源２１と、単一光子を波長毎に分離する光分波器２２と、単一光子に秘密鍵情報を付与する位相変調器２４と、各波長の単一光子を再び合波して光伝送路１１に送出する光混合器２５から構成する。波長多重単一光子源２１は、大きさの異なる複数の量子ドットを有する量子ドット構造体を備える。 （もっと読む）

【課題】光ファイバのカー効果を用いたスクィズド光生成法は比較的容易な方法であるが、ビームを正確に５０：５０の分割すること等製作上の制約が大きい。さらに、任意の波長帯、パルス幅でスクィズド光を発生できることが通信応用の観点から望まれる。
【解決手段】任意の光ファイバと２つの直線偏光成分を時間的に分離する手段と２つのファラデー回転器と高反射ミラーでスクィズド光生成器を構成する。２つの直交偏光成分に５０：５０の強度比で時間的に分離したパルス光を、光ファイバに往復伝播させ、復路では偏波を９０°回転させる。２つの偏光成分は往復で正確に等しい光路を経るので、ファイバ往復後は５０：５０で正確に干渉する。干渉したビームは消光比の高い偏光ビームスプリッタで分離される。ファイバ入射前と往復後の偏波が一致していればファイバ伝播中の偏波は確定している必要は無く、任意のファイバを用いることができる。 （もっと読む）

【課題】
システムのタイミング設計を容易にするパルス波形整形機能を有する通信システムおよびその送信装置を提供する。
【解決手段】
送信器１１から受信器１３へ伝送路１２を通して光パルスを送信するシステムにおいて、送信器１１は、受信器１３から入力した光パルスの波形を分散補償器１１３によって整形し、続いて、整形された光パルスに対して位相変調器１１２により位相変調を行い、位相変調された光パルスを分散補償器１１３を通して伝送路へ送出する。受信器は伝送路を通して到達した光パルスに対して位相変調器１３５によって位相変調し、送信側と受信側との位相シフト差によって情報が検出される。 （もっと読む）

【課題】 通信装置間で安定して且つ効率的に共有情報を生成する方法およびシステムを提供する。
【解決手段】 送信器は原乱数データを量子チャネルを通して受信器へ送信し、受信器は量子チャネルを通して受信できた情報から生鍵を生成して受信情報を送信器へ通知する。送信器は受信情報に基づいて受信ビット照合や基底照合を行い選別鍵を共有する。受信器は共有された選別鍵の一部を送信器へ送信し誤り率が計算される。計算した誤り率と所定のビット位置同期判定用のしきい値を比較し、計算された誤り率が高ければ、送信器は受信器へビット位置の同期が確立していないことを知らせる。受信器は選別鍵のビット番号を付け替え、再び受信ビット照合を行う。この手順を計算された誤り率がビット位置同期判定用のしきい値より小さくなるまで繰り返す。 （もっと読む）

量子信号、タイミング信号及びパブリックデータの双方向通信を行うためのシステムと方法が提供される。全体的には、当該システムは、所定のタイミングシーケンスに従ってパブリックデータを伝送することができる第１のパブリックデータトランシーバと、前記所定のタイミングシーケンスに従ってタイミング信号を伝送することができる第１の光モデムと、前記所定のタイミングシーケンスに従って量子信号を送ることができる第１の量子トランシーバと、前記第１のパブリックデータトランシーバと前記第１の光モデムと前記第１の量子トランシーバとに接続している第１の制御装置とを具備している。前記第１の制御装置は、前記所定のタイミングシーケンスに従って前記パブリックデータと前記タイミング信号と前記量子信号との伝送を制御することができる。
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