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東京大学、光波を測る量子暗号のセキュリティ問題を解決

January, 26, 2021, 東京--量子暗号は、量子力学の性質を利用して、盗聴者の計算能力や技術レベルに依存しない強固なセキュリティを持った通信を可能にする技術。多くの量子暗号方式では、非常に小さなエネルギーを持つ光子1個の到来を検知できる光子検出器が使われるが、光の波の振幅を測る別の方式も提案されていた。
 この光波を測る量子暗号方式は、光子検出器の替わりに、もっと安価な、強い光のエネルギーを測る光検出器で実現できるという利点がある。しかし、光子の検出を行う方法に比べると、セキュリティを保証する理論の進展が遅く、盗聴者がどんな技術を使っても盗聴できないという量子暗号の最大の特長を証明するには、非現実的な装置の仮定が必要だった。
 研究グループは、光波を測る量子暗号方式のセキュリティの問題を解決し、非現実的な仮定を置くことなく、保証されたセキュリティのもとで通信を行う具体的な方法を初めて見出した。波の振幅というアナログ量から盗聴の痕跡を突き止める新しい手法の考案が解決の鍵である。この成果により、量子暗号装置の低コスト化、コンパクト化や、光波長多重通信による大容量化の道が拓けることになり、強固なセキュリティを持つ量子暗号技術の普及に大きく弾みがつくと期待される。