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光子検出器

シーズコード S040000024
掲載日 2006年8月18日
研究者
  • 富田 章久
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 今井量子計算機構プロジェクト
研究機関
  • 科学技術振興事業団
技術名称 光子検出器
技術概要 本技術は、光通信波長帯での光子検出器において、アバランシェフォトダイオードにパルス状のバイアス電圧を印加するときに生じるスパイク電圧を除去するもので、小型化が可能でかつ制御が容易な同手段を用いて低ダークカウント、高効率の光子検出器とそれを用いた量子通信装置及び量子計算機を提供する。 従来は同軸ケーブルからの反射を用いてスパイク電圧を相殺する方法が用いられてきたが、調整が困難、1m程度の同軸ケーブルが必要、完全な相殺ができないなどの問題があった。 本技術は、二つのアバランシェフォトダイオードからの出力電圧の差を信号とすることによりスパイク電圧を容易に打ち消すことを可能にした。
従来技術、競合技術の概要 従来はスパイク電圧の影響を減らすためにパルス幅をひろげる方法や、光子検出の閾値電圧を大きくする方法がとられてきたが、これらの方法では検出効率が犠牲になる。同軸ケーブルからの反射を用いてスパイク電圧を相殺する方法も用いられているが、調整が困難、1m程度の同軸ケーブルが必要、完全な相殺ができないなどの問題があった。
研究分野
  • 符号理論
  • データ保護
展開可能なシーズ (1)高効率、低ダークカウントの光子検出器
(2)量子暗号鍵配布に用いたとき伝送距離の拡大が可能な光子検出器
(3)アバランシェホトダイオードにバイアスを印加した時のスパイク電圧を除去する方法
用途利用分野 量子暗号鍵配布における受信機
単一光子を検出することが必要な全ての分野
関連発表論文 (1)富田章久, 南部芳弘, 中村和夫. 高感度光子検出器による実用光ファイバでの100km量子暗号伝送. NEC技報. Vol.56,no.12,2003,p.54-57.
(2)南部芳弘, 富田章久. 量子情報科学 新しい情報処理のパラダイム 7. 光量子暗号システム. 電子情報通信学会誌. Vol.85,no.8,2002,p.606-612.
(3)富田章久. 量子情報処理パラダイム 2 量子暗号. オペレーションズ・リサーチ. Vol.47,no.5,2002,p.322-327.
研究制度
  • 今井量子計算機構プロジェクト/科学技術振興機構
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, . 光子検出器とそれを用いた量子通信装置及び量子計算機. 特開2003-243691. 2003-08-29
  • H01L  31/10     
  • G06E   3/00     
  • H01L  31/107    

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