JP2008270873A - 量子鍵配布システム及びその送信装置並びに受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送信装置101内部の光遅延回路105によって生成された2連光パルスに対し、並列接続された位相変調器106−1、106−2を用いて{0°、90°}及び{0°、180°}の位相変調を与えることにより、BB84プロトコルに必要な非直交4状態110を生成する。受信装置102では非対称マッハツェンダー干渉計107と光パルスの到着時間を分析する光学系108とを並列に用意することにより、位相変調器を用いずに各状態を識別できる。
【選択図】 図1
Description
本発明による量子鍵配布システムの実施形態について説明する前に、本発明の概念を説明する。
図1は本発明による量子鍵配布システムの実施形態の構成を示す図である。送信装置(Alice:アリス)101と受信装置(Bob:ボブ)102が光ファイバー通信路103によって接続されている。
送信装置101に内蔵された微弱レーザー光源104から発生した光パルスは光遅延回路105に入射し、光路長の異なる長尺光路、短尺光路を通過した後再び結合されるために2連光パルスとなる。この2連光パルスに対し、並列接続された2つの位相変調器106−1、106−2を用いて、一方の位相変調器106−1では{0°、90°}の2値の位相変調を与え、もう一方の位相変調器106−2では{0°、180°}の2値の位相変調を与える。[発明の概念]の項で述べたように、これらの2つの位相変調器106−1、106−2によってBB84プロトコルに必要な4状態110を生成することができる。このように生成された光パルスは、光ファイバー通信路103によって受信装置102へと送信される。
102 受信装置
103 光ファイバー通信路
104 微弱レーザー光源
105 光遅延回路
106−1、106−2 並列接続された位相変調器
107 非対称マッハツェンダー干渉計
108 光パルスの到着時間を分析する光学系
109 光子検出器
110 BB84プロトコルに必要な4状態
111 50/50カップラー
201 非対称マッハツェンダー干渉計
202 50/50カップラー
203 光パルスの到着時間を分析する光学系
Claims (6)
- 光パルスを発生するレーザー光源と、前記光パルスを受けてコヒーレントな2連光パルスを生成する光遅延回路と、前記光遅延回路からの光路を2つに分岐する第1のカップラーと、前記第1のカップラーの各出力ポートに1つずつ接続された第1、第2の位相変調器と、前記第1、第2の位相変調器の出力を1つの光路に結合する第2のカップラーとを有し、前記第1の位相変調器では入射する光パルスに{0°、90°}の位相変調を施し、第2の位相変調器では入射する光パルスに{0°、180°}の位相変調を施すことにより符号化を行うことを特徴とする量子鍵配布システム用の送信装置。
- 前記光遅延回路として非対称マッハツェンダー干渉計を有することを特徴とする請求項1に記載の送信装置。
- 請求項1に記載の送信装置と組み合わせて用いられる受信装置であって、前記送信装置からの光パルスを受光してその位相差を分析する光遅延回路と、前記光パルスの到着時間を分析する光学系とを備えたことを特徴とする量子鍵配布システム用の受信装置。
- 前記送信装置からの光パルスをカップラーで2つに分岐し、分岐した一方の光パルスを該受信装置側の前記光遅延回路としての非対称マッハツェンダー干渉計に、分岐した他方の光パルスを前記光学系にそれぞれ入射させることを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
- 前記送信装置からの光パルスを該受信装置側の前記光遅延回路としての非対称マッハツェンダー干渉計に入射させ、該非対称マッハツェンダー干渉計の内部に分岐用のカップラーを接続して分岐した光パルスを前記光学系に入射させることを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
- 請求項1または2に記載の送信装置と、請求項3〜5のいずれか1項に記載の受信装置とを含むことを特徴とする量子鍵配布システム。
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