ＷＤＭネットワーク（２）にＱＫＤシステム（Ｑ）を組み込むシステムおよび方法が開示される。その方法は、単一光子検出器（ＳＰＤ）（３０、３０’）を電子的にゲーティングすることと、光ゲート（２８、２８’）でＳＰＤを光学的にゲーティングすることとを含む。電子ゲート幅（ＴＳＰＤ）と光ゲート幅（ＴＯＧ）は、散乱光子からのノイズを大幅に低減するように選択される。ＳＰＤの光学的ゲーティングと電子的ゲーティングの組み合わせによって、電子ＳＰＤゲーティングのみを採用するＷＤＭ−ＱＫＤシステムでは不可能であった量子信号（ＳＱ）のフーリエ変換限定検出が可能になる。
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【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】 ２つの場所間で慎重を期する情報を送信する場合の安全性を強化する装置や方法を提供する。
【解決手段】 双方向型量子鍵配送（ＱＫＤ）システム（２００）の単一光子「ウォッチドッグ」検出器（２８６）について述べる。反射ＱＫＤステーション（アリス）に入力、および／またはアリスから出力される弱いパルス数（例えば、Ｐ１、Ｐ２）をカウントすることにより、アリスにおける位相変調器（２６６）から位相情報を得るために量子チャネル（２４０）に弱いパルス（Ｐ３）を加えて、交換される鍵情報を推定しようとする盗聴者（イブ）を検出できる。
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【課題】 分散システムを構成する各ホストにホスト数が知らされている場合に、ネットワークの形状によらず、また、予め相関関係を持つ量子ビットを各ホスト間で共有することなく、ホスト数ｎに対し、高々ｎlogｎに比例する時間内に確率１でリーダを決定する。
【解決手段】 量子計算能力を持つノード（ホストｖ）が量子通信リンクにより接続されている匿名分散システムにおいて、前記ノードの各々が、全ての量子ビットが１または０である確率が同じであるキャット状態の量子ビットを生成して自身と接続されているノードと交換し、当該交換した量子ビットから、前記匿名分散システムを構成する複数のノードが１つずつ有し、かつ、相関関係にある量子ビットを生成し、当該相関関係にある量子ビットを観測し、当該観測された値に基づき前記ノードにラベルを付与し、当該ラベルを用いて前記匿名分散システムから１つのノードをリーダとして選出する。 （もっと読む）

ＱＫＤシステム（１０）のリモート・ノード（アリス／ボブ）をＱＫＤシステムのローカル・ノード（ボブ／アリス）を介して制御（例えば、初期化、安定化および／または較正）することを可能にするシステム、方法およびアーキテクチャを開示する。本システムは、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）と、較正オブジェクトのファミリと、カード・オブジェクトのファミリとを含む。較正オブジェクトは、ローカル・ノードにおいてＧＵＩを介してＱＫＤシステムの較正および／または初期化および／または安定化を可能とするソフトウェアをサポートする。オブジェクトのカード・ファミリは、ローカル・ノードからのリモート・ノードの遠隔較正、初期化および／または安定化を実行するために、較正ソフトウェアが各ノードの物理的コンポーネントとインタフェースすることを可能とする。
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量子検査又は量子状態比較(QSC)が、量子デジタル署名の検証照合に適した態様で未知の光子状態を比較し、量子ゲート(610)の演算を検査することができるか、又はエンタングルメントを検出することができる。QSCシステムは、測定される制御チャネル(C)を有する制御スワップゲート(110)、ビームスプリッタ(212)、及び測定される制御チャネル(C)を有する制御位相ゲート(214)、又は出力チャネル上にパリティ検出器(310)を有するビームスプリッタ(312)を含むことができる。QSCシステム(700)は、エンタングルした光子状態を生成するためにも使用され得る。
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【課題】量子鍵配送（ＱＫＤ）システムの２つ以上のチャネルを多重化するためのシステムと方法を開示する。
【解決手段】本方法は、１つのＱＫＤ局（アリス）における送信機（Ｔ）にゼロ復帰（ＲＺ）フォーマットの公開チャネル光信号（ＳＰ１）を置くことと、この信号が他のＱＫＤ局（ボブ）における受信機（Ｒ）内の検出器（３０）で検出される直前に、この信号を増幅する（よって、ＳＰ１＊を形成する）こと、を含む。本方法はさらに、ゲーティング・エレメント（４０）及び検出される（電気的）公開チャネル信号（ＳＰ２）内のパルスの予測される到達時刻に一致するパルスを有する同時信号（ＰＮ１’）を介して、検出器を正確にゲートすることを含む。これにより、公開チャネル信号は遙かに少ない電力を有することが見込まれ、他のＱＫＤ信号との多重化がさらにしやすいものになる。
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【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）

非直交２状態を用いて安全な量子暗号通信システムを実行するための装置及び方法である。それぞれの量子ビットのビット値を符号化するために、送信ステーションは２つの直交状態のうちの１つの状態で量子系を準備する。そして、量子ビット内及び量子ビット間の干渉を測定することで、盗聴が試みられたかどうかを明らかにする。量子系の間隔において行われた盗聴攻撃を見極めるために、証拠の状態が用いられる。
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