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世界最長距離９６ｋｍの量子暗号フィールド試験に成功
【ＩＴ】発信：2005/01/17(月) 12:21:19
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三菱電機は、量子暗号システムにおいて、屋外では世界最長となる９６ｋｍのフィールド試験に成功した。量子暗号のフィールド試験が実施されたのは国内初で、これまでの世界記録６７ｋｍも大きく更新した。これにより、日本における量子暗号システムが実験室レベルから、実用化段階に大きく前進した。同研究は、総務省「量子情報通信技術の研究開発」の一環である情報通信研究機構（ＮＩＣＴ）の委託研究「量子暗号技術の研究開発」として実施された。
現在広く利用されている暗号のほとんどは、その解読に膨大な計算時間が必要であることを安全性の根拠にしており、将来、超高速な量子コンピュータなどが出現した場合にはいくつかの暗号が解読されてしまう可能性が指摘されている。これに対して量子暗号は、盗聴行為そのものが検知可能であることから、絶対に解読できない究極の暗号として早期実用化が期待されている。これまで量子暗号の通信実験としては、実験室内では数１０～１００ｋｍ前後の光ファイバーを用いた例があり、屋外などのフィールドではスイス・ジュネーブ大が行ったレマン湖下の距離６７ｋｍの実験が最長のものであった。
一般にフィールドでの通信は、偏波揺らぎや温度によるファイバー長の変化やコネクター部での損失など、実験室での理想的な環境とは異なる難しさがあり、長距離でのフィールド試験による安定動作実現が課題となる。
今回、同社は、遠方二地点での動作が可能で、しかも駆動周波数を調整可能な実用的ハードウエアを開発するなど、量子暗号通信の安定性や効率性を向上させるための技術を開発し、これを用いて堂島（大阪市北区）－大安寺（奈良市大安寺）－けいはんな（京都府相楽郡精華町）を結ぶ独立行政法人情報通信研究機構（ＮＩＣＴ）の光ファイバー実験施設（ＪＧＮⅡ）において、フィールドでの量子暗号通信実験を行った。
今回確認した量子暗号通信の性能は送信ビットレート８．２ｂｐｓ、平均光子数０．１であり、比較的短いデータの絶対安全な送信に適している。今回のフィールド試験では、量子暗号通信を暗号鍵配布に用い、その鍵を用いて現代暗号であるＭＩＳＴＹやＣａｍｅｌｌｉａで暗号化した文書などを、より高速な通信経路で効率的に送信する、二段階方式の通信システムを実証した。
同社従来の実験装置は性能調査を兼ねたため大型であったが、今回、主に光学装置の小型モジュール化（幅３０ｃｍ×高さ５ｃｍ×奥行き２１ｃｍ：約１ｋｇ）及び検出部の冷却部をペルチェ冷却により小型化（幅２４ｃｍ×高さ２８ｃｍ×奥行き２４ｃｍ：約２０ｋｇ）し、持ち運び可能なまで小型・軽量化した。
今後、同社では官公庁のセキュリティーシステムや銀行間取引など、非常に高度なセキュリティーのニーズに応えるため、今回のフィールド試験で得られた知見をもとに、さらなる検証実験を行い、より性能を高めた量子暗号製品を目指して改良を進めていく。
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