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通信システム及びそれを用いた通信方法

シーズコード S130010010
掲載日 2013年6月5日
研究者
  • 富田 章久
  • 中村 和夫
  • 田島 章雄
  • 田中 聡寛
  • 南部 芳弘
  • 鈴木 修司
  • 竹内 剛
  • 前田 和佳子
  • 高橋 成五
技術名称 通信システム及びそれを用いた通信方法
技術概要 本発明では、第2のステーション(送信機)内で、直交する2つの偏光成分に分けた上で、片方の偏光成分を90度回転させ、位相変調器に入射する光の偏光方向は同一でかつ一定とすることで、偏光依存性のある位相変調器を使用可能とする。また、光の偏光方向を元の光とは直交させ、異なる直交偏光成分の位相を反転させることで、ファラデーミラーを用いることなく、伝送路での偏光状態が攪乱の影響を受けなくする。このために、時間的に分割された光パルスを伝送路2に放出し、伝送路2から折り返した光パルス間の位相差を測定する手段を備えた第1のステーション1と、光の媒体となる伝送路2と、光パルスの進行方向を反転させる手段と分割された光パルス間に送信する乱数ビット値に対応した位相差を与える手段と入射した光パルスを直交偏光成分に分割し、直交偏光成分間に180度の位相差を与える手段と各々の偏光を90度回転させる手段と、直交偏光成分を合成する際に90度回転からのずれ成分を除去する手段を有し、伝送路2に再び光パルスを放出する際、パルスの強度が1ビットあたり1光子以下になるように減衰させる手段を有する第2のステーション3から構成する。
画像

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研究分野
  • データ保護
  • 光通信方式・機器
展開可能なシーズ 量子暗号は受信誤り率の増大で盗聴者検出を行うため、伝送路での偏光状態の変化による受信誤り率の増大は盗聴者の発見確率を減少させ、量子暗号の安全性を低下させる。そこで、ファラデーミラーを用いて偏光方向の変動を補償する量子暗号装置が発明されている。しかし、ファラデーミラーは磁気光学素子であり、光回路の集積化に不向きであり、また、送信者の用いる位相変調器を実現することが困難である。そこで、伝送路での偏光状態の攪乱に対して安全な折り返し構成をとりながらファラデーミラーを用いずに、また偏光依存性のある位相変調器が使用できる通信システム及びそれを用いた通信方法を提供することを目的とする。
量子暗号は物理法則が暗号の安全性を保証するため、究極の安全性保証が可能になる。これを、偏光依存性のある位相変調器を用いて、また、ファラデーミラーを用いることなく、伝送路での偏光状態を攪乱に対して安全性が損なわれない量子暗号システムを提供することができる。銀行、軍事、外交などの極めて高い安全性が要求される分野に対して、原理的に安全な暗号方式が実用化されるインパクトは大きい。
用途利用分野 暗号鍵共有通信システム、量子暗号鍵配布システム、光ファイバ通信システム
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, 日本電気株式会社, . 富田 章久, 中村 和夫, 田島 章雄, 田中 聡寛, 南部 芳弘, 鈴木 修司, 竹内 剛, 前田 和佳子, 高橋 成五, . 通信システム及びそれを用いた通信方法. . 2007-06-21
  • H04L   9/12     
  • H04B  10/00     

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