JP6350134B2 - 量子鍵配送システムおよび冗長化方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の量子鍵配送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の量子鍵配送システム1は、送信機11と、受信機12と、送信機11と受信機12との通信を行う第1の伝送路13と第2の伝送路14とを有する。
(第2の実施形態)
(構成の説明)
図2Aは、本発明の第2の実施形態の量子鍵配送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の量子鍵配送システム2は、送信機21と、受信機22と、送信機21と受信機22との通信を行う第1の伝送路23と第2の伝送路24とを有する。第1の伝送路23と第2の伝送路24とは、光ファイバによる伝送路である。第1の伝送路23を現用伝送路とし、第2の伝送路24を冗長系としての予備伝送路とすることができる。
(動作の説明)
図2Bは、本実施形態の量子鍵配送システム2の動作を示す図である。図2Bでは、現用伝送路である第1の伝送路23で通信する場合の動作を示す。
(第3の実施形態)
(構成の説明)
図3Aは、本発明の第3の実施形態の量子鍵配送システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の量子鍵配送システム3は、送信機31と、受信機32と、送信機31と受信機32との通信を行う第1の伝送路33と第2の伝送路34とを有する。第1の伝送路33と第2の伝送路34とは、光ファイバによる伝送路である。第1の伝送路33を現用伝送路とし、第2の伝送路34を冗長系としての予備伝送路とすることができる。
(動作の説明)
図3Bは、本実施形態の量子鍵配送システム3の動作を示す図である。図3Bでは、現用伝送路である第1の伝送路33で通信する場合の動作を示す。
(付記1)
送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との通信を行う第1の伝送路と第2の伝送路と、を有し、前記送信機はマッハツェンダー型の第1の干渉計を有し、前記第1の干渉計は光信号の入力端と出力端とを有し、前記受信機はマッハツェンダー型の第2の干渉計を有し、前記第2の干渉計は第1と第2の入力端と少なくとも第1と第2の出力端とを有し、前記第1の伝送路は前記第2の干渉計の前記第1の入力端に接続し、前記第2の伝送路は前記第2の干渉計の前記第2の入力端に接続し、前記送信機は、前記第1の干渉計の前記出力端からの光信号を受けて、前記第1の伝送路と前記第2の伝送路のいずれか一方で前記通信を行うよう切り替える第1の切替部を有し、前記送信機もしくは前記受信機は、前記切り替えたときの前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端の光信号の位相の反転を補正する機能を有する、量子鍵配送システム。
(付記2)
前記送信機は、前記第1の干渉計の前記出力端が第1と第2の出力端を有し、前記第1の干渉計の前記第1の出力端が前記第1の伝送路に接続し、前記第1の干渉計の前記第2の出力端が前記第2の伝送路に接続し、前記第1の切替部を切り替えることで前記補正をする、付記1記載の量子鍵配送システム。
(付記3)
前記受信機は、前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端からの出力を切り替える第2の切替部を有し、前記第2の切替部を切り替えることで前記補正をする、付記1記載の量子鍵配送システム。
(付記4)
前記第2の切替部は、電気信号を切り替える、付記3記載の量子鍵配送システム。
(付記5)
前記第1の伝送路を現用伝送路とし、前記第2の伝送路を予備伝送路とする、付記1から4の内の1項記載の量子鍵配送システム。
(付記6)
前記第1の干渉計は2入力2出力を有する、付記1から5の内の1項記載の量子鍵配送システム。
(付記7)
前記第2の干渉計は2入力4出力を有する、付記1から6の内の1項記載の量子鍵配送システム。
(付記8)
マッハツェンダー型の第1の干渉計を有し、前記第1の干渉計は光信号の入力端と出力端とを有し、前記第1の干渉計の前記出力端からの光信号を、第1の伝送路と第2の伝送路のいずれか一方で通信を行うよう切り替える第1の切替部を有し、前記第1の切替部を切り替えたときの、受信機の有する第2の干渉計の出力端の光信号の位相の反転を補正する機能を有する、送信機。
(付記9)
前記第1の干渉計の前記出力端は、第1と第2の出力端を有し、前記第1の干渉計の前記第1の出力端は前記第1の伝送路に接続し、前記第1の干渉計の前記第2の出力端は前記第2の伝送路に接続し、前記第1の切替部を切り替えることで前記補正をする、付記8記載の送信機。
(付記10)
マッハツェンダー型の第2の干渉計を有し、前記第2の干渉計は第1と第2の入力端と少なくとも第1と第2の出力端とを有し、前記第1の入力端は第1の伝送路に接続し、前記第2の入力端は第2の伝送路に接続し、前記第1の伝送路から前記第2の伝送路への切り替えに伴って前記第1と第2の出力端からの出力を切り替える第2の切替部を有する、受信機。
(付記11)
前記第2の切替部は、電気信号を切り替える、付記10記載の受信機。
(付記12)
光信号を、マッハツェンダー型の第1の干渉計の有する出力端から第1の伝送路を経由する送信から、前記出力端から第2の伝送路を経由する送信に、切り替えて送信し、前記切り替えに連動して、前記光信号を、マッハツェンダー型の第2の干渉計の有する第1の入力端での受信から、前記第2の干渉計の有する第2の入力端での受信に、切り替えて受信し、前記受信を切り替えたときの前記第2の干渉計の出力端の光信号の位相の反転を補正する、冗長化方法。
(付記13)
前記補正は、前記第1の干渉計の前記出力端が第1と第2の出力端を有し、前記第1の干渉計の前記第1の出力端を前記第1の伝送路に接続し、前記第1の干渉計の前記第2の出力端を前記第2の伝送路に接続し、前記送信を切り替えることによる、付記12記載の冗長化方法。
(付記14)
前記補正は、前記第2の干渉計が第1と第2の出力端を有し、前記第1の伝送路から前記第2の伝送路への切り替えに伴って、前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端からの出力を切り替えることによる、付記12記載の冗長化方法。
(付記15)
前記切り替えは、電気信号を切り替える、付記14記載の冗長化方法。
(付記16)
前記第1の伝送路を現用伝送路とし、前記第2の伝送路を予備伝送路とする、付記12から15の内の1項記載の冗長化方法。
11、21、31、31’、41 送信機
12、22、32、42 受信機
111 第1の干渉計
1111 入力端
1112 出力端
112 第1の切替部
121 第2の干渉計
1211 第1の入力端
1212 第2の入力端
1213 第1の出力端
1214 第2の出力端
13、23、33 第1の伝送路
14、24、34 第2の伝送路
211、311、411 レーザ光源
212、312 2入力2出力干渉計
213、313−1、313−2、413 データ変調器
214、314−1、314’−1、314−2、314’−2、414 強度調整器
215、223、315 切替器
221、321 2入力4出力干渉計
222、322、422 光子検出器
43 現用伝送路
44 予備伝送路
412、421 干渉計
415、423 光スイッチ
Claims (10)
- 送信機と、受信機と、前記送信機と前記受信機との通信を行う第1の伝送路と第2の伝送路と、を有し、
前記送信機はマッハツェンダー型の第1の干渉計を有し、前記第1の干渉計は光信号の入力端と出力端とを有し、
前記受信機はマッハツェンダー型の第2の干渉計を有し、前記第2の干渉計は第1と第2の入力端と少なくとも第1と第2の出力端とを有し、
前記第1の伝送路は前記第2の干渉計の前記第1の入力端に接続し、
前記第2の伝送路は前記第2の干渉計の前記第2の入力端に接続し、
前記送信機は、前記第1の干渉計の前記出力端からの光信号を受けて、前記第1の伝送路と前記第2の伝送路のいずれか一方で前記通信を行うよう切り替える第1の切替部を有し、
前記送信機もしくは前記受信機は、前記切り替えたときの前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端の光信号の位相の反転を補正する機能を有する、量子鍵配送システム。 - 前記送信機は、前記第1の干渉計の前記出力端が第1と第2の出力端を有し、前記第1の干渉計の前記第1の出力端が前記第1の伝送路に接続し、前記第1の干渉計の前記第2の出力端が前記第2の伝送路に接続し、前記第1の切替部を切り替えることで前記補正をする、請求項1記載の量子鍵配送システム。
- 前記受信機は、前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端からの出力を切り替える第2の切替部を有し、前記第2の切替部を切り替えることで前記補正をする、請求項1記載の量子鍵配送システム。
- 前記第2の切替部は、電気信号を切り替える、請求項3記載の量子鍵配送システム。
- 前記第1の伝送路を現用伝送路とし、前記第2の伝送路を予備伝送路とする、請求項1から4の内の1項記載の量子鍵配送システム。
- 前記第2の干渉計は2入力4出力を有する、請求項1から5の内の1項記載の量子鍵配送システム。
- 光信号を、マッハツェンダー型の第1の干渉計の有する出力端から第1の伝送路を経由する送信から、前記出力端から第2の伝送路を経由する送信に、切り替えて送信し、
前記切り替えに連動して、前記光信号を、マッハツェンダー型の第2の干渉計の有する第1の入力端での受信から、前記第2の干渉計の有する第2の入力端での受信に、切り替えて受信し、
前記受信を切り替えたときの前記第2の干渉計の出力端の光信号の位相の反転を補正する、冗長化方法。 - 前記補正は、前記第1の干渉計の前記出力端が第1と第2の出力端を有し、前記第1の干渉計の前記第1の出力端を前記第1の伝送路に接続し、前記第1の干渉計の前記第2の出力端を前記第2の伝送路に接続し、前記送信を切り替えることによる、請求項7記載の冗長化方法。
- 前記補正は、前記第2の干渉計が第1と第2の出力端を有し、前記第1の伝送路から前記第2の伝送路への切り替えに伴って、前記第2の干渉計の前記第1と第2の出力端からの出力を切り替えることによる、請求項7記載の冗長化方法。
- 前記切り替えは、電気信号を切り替える、請求項9記載の冗長化方法。
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