【課題】双方向型量子キー配送（ＱＫＤ）システム（１０）において、後方向に散乱された光の不要な検知を抑制するシステムおよび方法を開示する。
【解決手段】システムは、異なる波長で光を出射するレーザ源（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，．．）と、２つ以上の単一光子検出器（ＳＰＤ）ユニット（１２８，１３８）と、を有する第１ＱＫＤステーション（ボブ）を備える。双方向型ＱＫＤシステムにおいて、後方向に散乱された光は、典型的には、第１および第２ＱＫＤステーション（ボブおよびアリス）を比較的強い発信光パルス（Ｐｎ’，Ｐｎ”）によって接続している光ファイバリンク（ＦＬ）において生じる。後方向に散乱された光が、第２ＱＫＤステーションから第１ＱＫＤステーションに戻ってくる光パルスの検知と干渉することを防止するために、制御器（６６）は、異なる光源を順次作動する一方、ＳＰＤユニットにおけるＳＰＤのペア（１３０，１４０；１３２，１４２；１３４，１４４）を順次作動する。
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量子暗号を用いた通信システムであり、量子チャンネル(3)に接続された加入者局(1.i, 2.i) および、量子キーを発生するために、量子チャンネルに接続された量子暗号装置(10, 11) を備え、それぞれ一時的な量子キーを発生するために量子チャンネル(3)を通じて加入者局(1.i, 2.i)が接続される、いくつかの相互接続されたスイッチ局(1, 2)を備える。
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【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）

【課題】従来の数学的暗号等の方法では、記録された情報の安全性を十分保つことができなかった。
【解決手段】記録すべき情報と、読取鍵と呼ばれるそれを知るものは各bitの記録に用いられる基底を特定できるが知らないものには基底の特定ができなくなる情報と、読取鍵から各bitの基底を決定するためのアルゴリズムを準備するステップと、各基底に対応した読取手順を実行すると記録すべき情報に対応した測定値が得られる状態となるが、異なる基底に対応したユニタリー変換を実行しても記録すべき情報に対応した測定値が得られる状態とはならないように選択した量子状態の組から、各bitに生成すべき状態を選択するステップと、その量子状態を記録媒体に生成するステップと、その状態を保持するステップと、読取鍵にしたがって各bitの基底を決定し、その基底に対応した読取手順を実行するステップからなる情報の記録・再生方法を用いることで上記課題を解決する。 （もっと読む）

【課題】 光子数分割攻撃に対する立証可能なかつ絶対的な安全性をもって、素量システムの近似でビット値を暗号化する量子暗号システムを実施する。
【解決手段】 発信手段は、ビット値を少なくとも２つのセットに属する非直交状態の対に暗号化し、したがって、すべてのセットの状態の重複を同時に減少させることができる量子演算は１つも存在しない。
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【課題】高度に安全性の保証された共通鍵を効率良く生成可能な量子鍵配送方法を得ること。
【解決手段】本発明にかかる量子鍵配送方法は、送信データと受信データのエラー確率を推定するエラー確率推定ステップと、誤り訂正情報に基づいて受信データの誤りを訂正する誤り訂正ステップと、送信データと誤り訂正後の受信データが一致しているかどうかを判定する一致判定ステップと、量子通信路を通して盗聴者にもれた情報量を推定する情報量推定ステップと、を含み、さらに、処理の過程で公開通信路を介して公開した情報量および量子通信路を通して盗聴者にもれた情報量の推定値に基づいてデータを圧縮し、圧縮後のデータを装置間で共有の暗号鍵とする。 （もっと読む）

【課題】ＱＫＤステーション（アリス）によって生成される電磁波妨害（ＥＭＩ）シグネチャ（Ｒ３）を抑制する方法およびシステムについて開示する。
【解決手段】本方法の１つは、特別なＱＫＤプロトコルの２以上のｎ個の可能な変調器状態（例えば、０，ＴＴ／２，ＴＴ，３ＴＴ／２の位相状態）に対応する、２以上の変調器駆動信号（Ｓ３Ａ，Ｓ３Ｂ，・・・Ｓ３ｎ）を生成することを含む。変調器駆動信号は、２以上の変調器駆動信号の１つをランダムに選択して変調器に渡す、乱数生成（ＲＮＧ）部（３０’）に送信される。他の方法は、電圧の和が一定である２つの変調器駆動信号（Ｓ３ＲおよびＳ３Ｆ）を生成することを含む。１つの信号（Ｓ３Ｒ）は変調器に送信され、一方、もう一つの信号（Ｓ３Ｆ）は、第２変調器になり得る回線終端エレメント（ＭＦ）に送信される。本方法は、個々の変調状態に付随したＥＭＩシグネチャを抑制する。これにより、盗聴者が、ＥＭＩシグネチャを介して（例えば、アンテナＡｌおよび／またはＡ２を介して）、抑制されていなければ、交換されたキーについての情報をもたらす可能性のある、変調器状態に関する情報を得るのを防ぐことができる。
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【課題】 量子検証情報を逆変換データにより変換する偽造をも阻止でき、安全性を向上させる。
【解決手段】 量子現金保持装置３が、量子現金を正当に使用するためにいずれかの逆変換データを出力した後、検証リスト内の他の逆変換データの出力を阻止する構成なので、量子現金の偽造に必要な他の逆変換データが外部に流出しない。 （もっと読む）

【課題】ループバック機能を有するＱＫＤカスケードネットワーク（５）を開示する。
【解決手段】ＱＫＤシステムネットワークは、２つのＱＫＤステーションであるアリス（Ａ）およびボブ（Ｂ）を各々中に有する複数のカスケードＱＫＤリレー（１０，２０，３０）を備えている。各ＱＫＤリレーはまた、光スイッチ（５０）を有している。光スイッチは、リレーの入力ポート（ＰＩ）およびリレー中の各ＱＫＤステーションに光連結されている。第１ポジションにおいては、光スイッチにより、隣接リレー間での通信が可能になる。第２ポジションにおいては、光スイッチにより、そのスイッチが第１ポジションにあるリレーに隣接するＱＫＤリレー（１０および３０）間のパススルー通信が可能になる。また、第２ポジションにおいては、光スイッチにより、リレー内のＱＫＤステーションＡおよびＢ間での通信が可能になる。言い換えると、これにより、リレーステーションの筐体（１２，２２，３２）内に完全に収まっている光パス（９０）を介して１つもしくは両方のＱＫＤステーションにより行われる診断測定が可能になる。
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【課題】 安定した動作を行うことができ、ファイバ中の後方散乱迷光によるパフォーマンス上の制約が無く、かつ構成が簡易で低コストな量子暗号装置を提供する。
【解決手段】 光源１は、光路差のある２つの光路を有する干渉系６の遅延時間τ_dの逆数よりも狭い周波数幅Δνの一定周波数の光信号を出力する。位相変調器２、５は、干渉系６の遅延時間よりも短い時間の間だけ時間選択的に位相変調を与えることが可能な位相変調器である。光減衰器３は、位相変調器５および受信器７の作動時間内に到着しうる光子数が平均１以下となるように、位相変調器２からの光信号の光強度を減衰する。時間同期手段８は、位相変調器２、５および光子受信器７を、干渉系６の遅延時間よりも短い時間だけ同期して動作させる。光子受信器７は、干渉系６の２つの出力ポートのどちらのポートに光子が出力されたかを識別し結果を記録する。 （もっと読む）