Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

February 23, 2012, 東京--OKI（沖電気工業株式会社）は、独自技術を用いて世界最高レベルの高純度量子もつれ光源を開発し、世界で初めて現在利用されている光通信帯で常温動作による高純度量子もつれ光子対発生に成功した。
日本大学量子科学研究所、井上修一郎教授らの研究グループとの実証実験により、量子暗号用光源性能として従来の光ファイバ型光源と比べて100倍以上の信号雑音比を確認した。さらに、この光源を用い、通常の光ファイバ通信での伝送試験を実施し、140kmの量子もつれ光子対伝送にも成功。これにより本技術を適応することで、既存の光ファイバ通信環境で都市間伝送が可能な常温動作の次世代量子暗号通信システムが実現できることを実証した。
量子力学の原理に基づき盗聴を検出する量子暗号技術は、解読不可能な究極の暗号を実現できるため、スマート社会を支える高セキュリティサービスとして注目されている。現在、実用化に向けて様々な研究開発がなされているが、光源については、極低温冷却が必要である、光通信帯以外の波長の光を扱う必要がある、光子の純度向上が困難など、実用上大きな課題があった。
OKIは、独自に開発した周期分極反転構造ニオブ酸リチウム（PPLN）導波路デバイスを用い、カスケード非線形光学効果方式による量子もつれ光源の開発に成功した。常温で動作し、光ファイバ通信波長のみで構成可能なことから実用的な次世代量子暗号技術と言える。
また、日本大学量子科学研究所が開発した、1GHzの高繰り返しで低雑音・高効率に光子を検出できる半導体単一光子検出器を用い開発した量子もつれ光源の性能実証実験を行った。この結果、生成した光子対の信号/音比として、従来型の光源/検出器の組み合わせに対して数10倍～数100倍の値が得られ、開発した量子もつれ光源ならびに単一光子検出器を用いることで、信号誤り率の低い量子暗号通信が実現可能であることを実証した。
さらに、生成させた量子もつれ光子対を伝送する試験も実施し、常温動作の光ファイバ通信環境系で140kmの伝送距離において、量子もつれ状態が十分に保持されることが確認され、都市間の伝送に相当する量子暗号通信が十分可能な性能を実証した。