【課題】
光パワーの大きいチャネルが微弱なチャネルに影響を及ぼすことなく、かつ、効率的な情報通信を可能にする光多重化通信システムおよびクロストーク除去方法を提供する。
【解決手段】
量子チャネル５１と古典チャネル５２とを光伝送路５に多重化し量子チャネルを通して送信器１から受信器２へ情報を伝送するシステムにおいて、古典チャネルが量子チャネルに対して影響を及ぼさないように、送信側の波長合分波器３の古典チャネルの透過特性と、受信側の波長合分波器４の量子チャネルの透過特性と、古典チャネルの光源の光パワーと、を設定する。これにより、古典チャネルのクロストーク光、すなわち自然放出光によるクロストーク光と非線形光学効果によるクロストーク光を抑圧し、古典チャネルが量子チャネルに影響を及ぼさない通信が可能となる。 （もっと読む）

【課題】 量子暗号鍵配送における配送距離の長距離化を実現する。
【解決手段】 量子相関光子対発生器１１と、この量子相関光子対発生器と距離的に対称な位置にある２つの受信機４１，４２とを用いて、量子暗号通信を行なう。量子相関光子対発生器１１は、光パラメトリック過程によりポンプ光子からシグナル光子とアイドラー光子を発生する装置であり、２次光非線形結晶に代表される。従来装置の送信機と受信機の中間点に量子相関光子対発生器１１を配置することにより、従来装置の２倍の距離において量子暗号鍵配送を行なうことができる。 （もっと読む）

【課題】 量子暗号鍵配送における配送距離の長距離化を実現する。
【解決手段】 中継器１４と量子相関光子対発生装置１３とを用いて、量子暗号鍵配送における配送距離の長距離化を達成し、長距離配送を正しく行なう。中継器１４は、２×２光カップラ１５と、この光カップラの出力ポートに接続された２つの光子検出器１６，１７とから構成されている。量子相関光子対発生器１３は、光パラメトリック過程によりポンプ光子からシグナル光子とアイドラー光子を発生する装置であり、２次光非線形結晶２０に代表される。 （もっと読む）

【課題】 なりすまし盗聴によるビット不一致率を向上した光検出方法、光検出装置および量子暗号通信システムを提供すること。
【解決手段】 光伝送路３０４にて受信機３０に入力された光パルス列を光分岐手段３１にて分岐し、分岐された光パルス列の一方を、分岐された光パルス列の他方に対して２パルス分遅延させる。遅延が施された一方の光パルス列と、他方の光パルス列とを光合波器３２にて合波する。光合波器３２からの２つの出力は、それぞれ光分岐手段３３、３５に入力され、それぞれで２経路に分岐され、分岐された一方の光パルス列を、他方の光パルス列に対して１パルス分遅延させる。次いで、１パルス分の遅延が施された光パルス列と、遅延されない光パルス列とを光合波器３６、３８で合波し、その出力を光子検出器３７〜４０にて検出する。 （もっと読む）

情報含有光信号のセキュア伝送のための方法および装置。光信号は第１の複数のサブバンドに分割される。各サブバンドは、光信号に含まれる情報を暗号化するように修正される。修正後サブバンドは、組合せ光信号として組み合わされる。組合せ光信号は第２の複数のサブバンドに分割される。第２の複数のサブバンドのそれぞれは、光信号に含まれる、先に暗号化された情報を復号するように修正される。
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【課題】ホモダイン検出のような参照光を必要とする光検出法においては、信号光と参照光は波長が等しく且つ位相関係が一定でなくてはならない。検出部に設置した局発光源に上記の条件を満足させることは一般に困難であり、さらに量子通信のような微小な信号光を伝送する場合はその困難さが特に著しくなる。この困難さを除くことが課題である。
【解決手段】信号光と参照光を同一の光源から取り出せば波長は等しい。但し、両者を長距離伝送すると、両者に対する伝送路の外部環境の違いから両光間で一定の位相関係を保持することができなくなる。そこで、信号光と参照光を同一の光路を直交する偏光で時間的に重なるようにして伝送すれば外部環境が等しくなり一定の位相関係が保持できるようになる。 （もっと読む）

【課題】ＱＫＤシステムネットワーク（５０，２００，３００）およびそのネットワーク越しにエンドユーザ（Ｐ１，Ｐ２）間で通信する方法について開示する。
【解決手段】一例としてＱＫＤシステムネットワーク（５０）は、リレーステーション（５８）を間に有する第１ＱＫＤステーション（Ａ１）および第２ＱＫＤステーション（Ａ２）を含む。リレーステーションは、単一の第３ＱＫＤステーション（Ｂ）および光スイッチ（５５）を含む。光スイッチによって、第３ＱＫＤステーションは、第１および第２ＱＫＤステーション間で共通のキーを確立するように、第１および第２ＱＫＤステーションと交互に通信することが可能になる。エンドユーザは、各々ＱＫＤステーションＡ１およびＡ２に連結されている。秘密キー（Ｓ）は、Ａ１およびＡ２と独立にキーを生成することが可能なＱＫＤステーションＢによって、Ｐ１およびＰ２間で共有される。この基本的なシステムは、Ｐ１−Ａ１−Ｂ−Ａ２−Ｐ２と表すことができ、リレーを構成するＢ１およびＡ２を有してＰ１−Ａ１−Ｂ１−Ａ２−Ｂ２−Ｐ２などのように、さらに複雑な線形ネットワークの形に拡張することができる。この基本的なＱＫＤシステムネットワークはさらに、多次元に拡張することができる。
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【課題】ＱＫＤシステム（１００）における変調器を較正する方法を開示する。
【解決手段】本方法は、２つの単一光子検出器（３２ａ、３２ｂ）における最大および最小光子カウント（Ｎ）を生じる全体の相対的位相変調を得るために、ボブの変調器（ＭＢ）の電圧（Ｖ_B）を正の値にセットし、そして、アリスの変調器（ＭＡ）の電圧（Ｖ_A）を正負両方向に調整する。次いで、ボブの変調器電圧は負の値にセットされ、そして、プロセスが繰り返される。基底電圧（Ｖ_B（１），Ｖ_B（２），Ｖ_A（１），Ｖ_A（２），Ｖ_A（３），Ｖ_A（４））が確立されると、ＱＫＤシステムは、検出器の光子検知の確率が５０：５０かどうかを評価することによって基底電圧の直交性を評価するために、ボブおよびアリスにおける意図的に選択された正しくない基底によって動作される。もし、５０：５０でなければ、変調器電圧が直交に調整される。これには、ボブの基底電圧（Ｖ_B（１）および／またはＶ_B（２））を変更すること、および、５０：５０検出器カウント分布が得られるまで、プロセスを繰り返すこと、が含まれる。本較正方法は、変調器の最適もしくはほぼ最適な動作を確実に行うために、ＱＫＤシステムの動作の間も周期的に実行することができる。
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【課題】干渉計が一方向型ＱＫＤシステムの一部として用いられることができるように、干渉計を安定化させることに関するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】一方向型安定化ＱＫＤシステム(１０)は、第１ＱＫＤステーション(アリス)から第２ＱＫＤステーション(ボブ)へシステム内の同一経路越しに移動する制御信号(ＣＳ)と量子信号(ＱＳ)とを利用する。制御信号は、ボブで検出され、位相バリエーションに対して干渉計のボブ側を安定させるのに用いられる。このシステムは、さらに、ボブに入ってくる光子の偏光を制御する(例えば、スクランブルする)偏光制御ステージ(２００)を有している。ボブ側における干渉計の偏光制御と動的位相安定化の組み合わせによって、一方向型ＱＫＤシステムの一部として用いられるときに干渉計が安定した動作を取ることができる。
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【課題】ＱＫＤシステムの最適なシステム性能を維持するためにＱＫＤシステムにおける１又はそれ以上の検出器に関連するオート・キャリブレーションを実行する方法を提供する。
【解決手段】量子鍵配送（ＱＫＤ）システム(２００)において、光子検出器のオート・キャリブレーションを実行する方法(３００)が開示されている。この方法(３００)は、第１アクト(３０２)を含んでおり、そこでは、ＱＫＤシステム(２００)において単一光子検出器(２１６)からの光子カウントの最大数(ＮＭＡＸ)に対応する検出器ゲート・パルス(Ｓ３)の最適な到着時間を確立するため、検出器ゲート・スキャンを実行する。一旦最適な検出器ゲート・パルス到着時間が決定されると、次にアクト(３０６)において検出器ゲート・スキャンが終了され、アクト(３０８)において検出器ゲート・ディザ・プロセスが開始される。検出器ゲート・ディザ・アクト(３０８)は、検出器ゲート・スキャン・プロセス期間中に確立された到着時間の最適値周りの検出器ゲート・パルス(Ｓ３)の到着時間(Ｔ)を変更する。検出器ゲート・ディザは、検出器(２１６)が光子カウントの最大数(ＮＭＡＸ)を確実に産出するように、到着時間に対してわずかな調整を行う。
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伝送路での偏光状態の攪乱に対して安全性が損なわれない折り返し構成をとりながらファラデーミラーを用いずに、また偏光依存性のある位相変調器が使用できる通信システム及びそれを用いた通信方法を提供する。
本発明の量子暗号システムは、時間的に分割された光パルスを伝送路２に放出し、伝送路２から折り返してきた光パルス間の位相差を測定する手段を備えた第１のステーション１と、光の媒体となる前記伝送路２と、光パルスの進行方向を反転させる手段と分割された光パルス間に送信する乱数ビット値に対応した位相差を与える手段と入射した光パルスを直交偏光成分に分割し、直交偏光成分間に１８０度の位相差を与える手段と各々の偏光を９０度回転させる手段と、さらに直交偏光成分を合成する際に前記９０度回転からのずれ成分を除去する手段を有し、伝送路２に再び光パルスを放出する際、パルスの強度が１ビットあたり１光子以下になるように減衰させる手段を有する第２のステーション３からなる。 （もっと読む）

ある量子暗号プロトコルが、光学的に増幅可能な２モードのコヒーレント状態を利用し、偏光状態には依存しないシステムをもたらす。そのシステムは、既存のＷＤＭのインフラに準拠し、かつ、インライン式で増幅されるラインを用いた波長分割多重ネットワークに適したセキュアなデータ暗号化を提供する。 （もっと読む）

本発明は、量子ネットワークアドレッシング方法及び量子ネットワークルーターに関する。
ネットワークに少なくとも三つのノードを含む量子ネットワークアドレッシング方法であって、各ノードに一つのアドレス番号を与え、各ノードから他のそれぞれのノードに波長の異なる光子信号を送信し、該光子信号は信号源波長とノードアドレスをもって共同にアドレッシング標記とし、各ノードは受信した光子信号中の前記アドレス標記によって該信号の出所を確定する。量子ネットワークルーターは、外部インターフェースと光子信号分配器とを備えており、該光子信号分配器はＮ個の光学素子を含み、ここで、Ｎはネットワークのノードの数であり、各光学素子の一端は混合波長インターフェースであり、他の一端は単一波長インターフェースであり、該混合波長インターフェースはルーターの外部インターフェースとして機能し、該単一波長インターフェースは少なくともＮ−１個あり、各単一波長インターフェースは種々の波長の光子信号を伝送し、Ｎ個の光学素子の同一波長の単一波長インターフェース間は、一対一で直接光学連結される。本発明によると、量子秘密鍵分配、量子ネットワーク伝送などを含む本当の意味での量子通信を実現することができる。即ち、広義的な量子通信を実現して、量子コンピューターアドレッシングバス又は量子コンピューターネットワークを構成することができる。 （もっと読む）