KR100759811B1 - 고속 자동 보상 양자 암호 송수신장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속으로 양자 암호 키를 전송할 수 있는 자동 보상 양자 암호 송수신장치 및 방법에 관한 것으로 양자 암호 송신 장치는 파장 변환부,광 감쇠기, 광 위상 변조기 및 패러데이 미러를 포함하고, 양자 암호 수신 장치는 편광 분할기, 광 커플러, 광필터 및 광자 검출기를 포함하여 단일 광자가 전송되는 양자 경로상의 광섬유의 레일리이 산란에 의한 전송 속도의 한계를 극복하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
양자 암호, 양자 키 분배

Description

고속 자동 보상 양자 암호 송수신장치 및 방법{Transciver and method for high-speed auto-compensating quantum cryptography}
도 1은 자동 보상 양자 암호 시스템의 구성를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시 예의 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 송수신장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 송수신장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 통신 방법을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 양자 암호 통신 송수신장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유 기반의 자동 보상 양자 암호 기술에서 광섬유의 레일리이(Rayleigh) 산란에 의한 영향을 극복하고 전송 속도를 높이기 위한 송수신장치 및 방법에 관한 것이다.
인터넷의 급격한 보급과 함께 점차 사회가 네트워크 속에서 많은 부분이 수 행이 되고 있으며 네트워크를 통한 물품 거래, 금융 거래, 지식 거래, 정보 교환등의 비중이 점점 높아가고 있다. 이런 사회 문화적 환경에서 통신상에서 보안 확보는 점점 더 중요해 지고 있으며 이러한 보안을 확보하는 것이 문제점으로 대두되고 있다.
암호는 이러한 보안 확보를 위하여 정보를 특정 집단 사이에서만 공유하고 집단 구성원 이외의 사람들에게는 내용을 알 수 없도록 하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 암호를 공유하는 집단은 정확하게 해독을 할 수 있으나 제 3의 집단에게는 해독이 불가능해야 한다.
현재는 주로 RSA와 같은 공개키 방식의 암호화 기술을 주로 사용하고 있다. 그런데 RSA(Rivest, Shamir, Adleman)기술과 같이 현재 주로 사용되고 있는 대부분의 암호화 방법들은 엄밀하게 증명된 안전을 보장하는 것이 아니라 현실적으로 풀기가 어렵다는 조건부 안전에 근거하고 있다. 이러한 암호기술은 컴퓨터의 기술이 발전하거나 실용적인 수준의 양자컴퓨터가 개발된다거나 소인수 분해의 새로운 효과적인 알고리즘이 개발된다거나 하면 언제든지 풀릴 수 있는 한계를 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 빛의 양자역학적 특성을 이용해 그 안정성이 완벽하게 보장되는 양자 암호화 방법이 최근 들어 개발되고 있다.
양자암호는 단일 광자(single photon) 등 양자물리적 현상에 기반을 두어 암호의 키 교환 시 발생할 수 있는 도청현상을 근본적으로 방지할 수 있는 암호체계이다.
양자암호(quantum cryptography)는 암호를 깨뜨리기 위해 도청을 시도할 경 우 도청이 이루어지는 것을 암호를 전달하는 사람이 알아낼 수 있어 완벽한 비밀을 보장한다.
이때 도청을 할 수 없도록 튼튼하게 막는 것이 아니라 도청을 시도할 경우 신호가 쓸모없게 변화되도록 하는 시스템으로써 수학적 기교가 아닌 물리적 자연 현상을 이용하므로 깨뜨릴 방법이 원천적으로 존재할 수 없다.
양자 암호의 구현을 위한 기본적인 시스템은 선형 편광(linear polarization) 광자를 이용하는 것이다.
광섬유 기반의 양자 암호 시스템은 광신호가 전송 광섬유를 통과하면서 발생되는 편광과 경로 흔들림을 능동적으로 보상하는 기술로부터 발전을 거듭한 결과 최근 편광과 경로 흔들림을 패러데이 미러를 이용하여 수동적으로 보상할 수 있는 자동 보상 양자 암호 기술이 스위스 제네바 대학교의 Gisin 교수 그룹 등에 의해 발명 되었다.
자동 보상 양자 암호 시스템은 양자 암호 수신 장치(Bob)에서 양자 암호 송신 장치(Alice)로 전송되는 세기가 강한 광 펄스 신호와 단일 광자의 세기를 가지는 Alice에서 Bob으로 전송되어 되돌아 오는 펄스가 전송 광섬유에서 만나게 된다.
이때 광섬유의 레일리이 산란에 의해서 강한 송신 펄스의 일부가 반사되어 Alice에서 Bob으로 전송되어 되돌아 오는 펄스와 동일한 시간에 Bob의 양자 검출기로 검출되어 오류를 일으키게 된다.
따라서 자동 보상 양자 암호 시스템은 레일리이 산란 효과를 피하기 위하여 전송 광섬유에는 광 펄스 하나만 존재해야 하므로 전송 속도의 한계가 발생하게 된 다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 자동 보상 양자 암호 시스템에서 광섬유에서 발생되는 레일리이 산란에 의한 전송 속도의 한계를 극복하기 위한 양자 암호 송수신장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 고속 자동 보상 양자 암호 송신 장치의 일 실시예는 제 1 파장의 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환부; 상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠기; 상기 감소된 광 펄스 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조기; 및 상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 패러데이미러;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 고속 자동 보상 양자 암호 송신 장치의 일 실시예는 제 1 파장의 광 펄스 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조기; 상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 패러데이미러; 상기 반사된 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환부; 및 상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠기;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 고속 자동 보상 양자 암호 수신 장치의 일 실시예는 수신된 광 펄스 신호를 수직 편광 성분으로 분리하는 편광 분할기; 상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 1 편광 성분을 가지는 신호의 위 상을 변환하는 광 위상 변조기; 상기 위상 변조된 광 펄스 신호와 상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 2 편광 성분을 가지는 신호의 간섭을 일으키는 광 커플러; 상기 간섭 신호중 소정의 파장만을 통과시키는 광필터; 상기 광필터의 출력 신호를 검출하는 광자 검출기;를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 고속 자동 보상 양자 암호 통신 방법의 일 실시예는 제 1 파장의 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환 단계; 상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠 단계; 상기 감소된 광 펄스 신호의 위상을 변환하고 상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 단계; 상기 반사된 광 펄스 신호를 전송받아 수직 편광 성분으로 분리하는 단계; 상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 1 편광 성분을 가지는 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조단계; 상기 위상 변조된 광 펄스 신호와 상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 2 편광 성분을 가지는 신호의 간섭을 일으키는 광 간섭단계; 상기 간섭 신호중 상기 제 2 파장 광 펄스 신호를 통과시키는 광필터 단계; 및 상기 광필터 단계의 출력 신호를 검출하는 광자 검출 단계;를 포함한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 자동 보상 양자 암호 시스템의 구성를 보여주는 도면이다.
자동 보상 양자 암호 시스템은 양방향 통신 시스템이며 광신호가 양자 암호 수신 장치(Bob)로부터 출발하여 양자 암호 송신 장치(Alice)를 거쳐 다시 양자 암 호 수신 장치로 돌아와서 양자 신호를 검출하는 시스템이다.
보다 자세하게 설명하면, 양자 암호 수신 장치(100)에서 레이저 광원(101)에 의해 광펄스가 발생되고 광 펄스는 광서큘레이터(102)를 거쳐 광커플러(103)에 의해 2개의 광펄스로 분할되어 짧은 경로(104)로 진행하는 광펄스와 긴 경로(105)로 진행하는 광펄스가 발생된다.
긴 경로의 광펄스는 광위상 변조기(106)와 광지연선(107)을 거쳐 편광분할기(108)에 입력되어 전송 광섬유(130)로 출력된다.
짧은 경로(104)의 광펄스는 직접 편광분할기(108)에 입력되어 전송 광섬유로 출력된다.
이 때, 짧은 경로를 거쳐가는 광펄스 보다 긴 경로를 거쳐가는 광펄스가 시간적으로 지연되므로 시간적으로 분리된 2개의 광펄스가 전송 광섬유로 출력된다.
그리고, 이 2개의 광펄스는 편광 분할기에 의하여 서로 수직한 편광 성분을가지고 전송 광섬유로 출력된다.
전송 광섬유(130)를 통과한 2개의 광펄스는 양자 암호 송신 장치(Alice)에 있는 광커펄러에 의해 각각 분할된다.
광커플러(151)의 한쪽 출력 포트는 광검출기(152)로 연결되어 광 커플러의 다른 쪽 출력 포트의 광펄스가 위상 변조기(154)를 통과할 때 광신호의 위상 변조가 일어나도록 타이밍 신호를 제공한다.
광커플러의 다른 쪽 출력 포트는 광위상 변조기를 거쳐서 패러데이 미러(155)에 입력된다.
패러데이 미러는 TE 편광의 입력 광펄스를 TM 편광의 광펄스로 반사 시키고 TM 편광의 입력 광펄스는 TE 편광의 광펄스로 반사하여 출력시킨다.
반사된 광펄스는 광감쇠기(153)를 이용하여 광펄스의 세기가 양자 레벨(평균 광자수가 0.1 정도)로 감쇠되어 전송 광섬유로 다시 전송된다.
전송 광섬유(130)를 통과한 광펄스들은 양자 암호 수신 장치(Bob)의 편광분할기(108)에 입력되어 출발 할 때의 경로와 다른 경로를 거쳐 광커플러(103)나 광서큘레이터(102)를 거쳐 광자 검출기(109)에 의해 검출된다.
즉 Alice로 전송될때 긴 경로를 거쳤던 광펄스는 짧은 경로(104)로, 짧은 경로를 거쳐 직접 편광분할기(108)에 입력되었던 광펄스는 긴 경로(105)를 거쳐 광 커플러(103)나 광 서큘레이터(102)를 거쳐 광자 검출기(109)에 의해 검출된다.
자동 보상 양자 암호 시스템은 패러데이 미러에 의해 입력 광펄스의 편광이 90도 회전되어 출력되므로 전송 광섬유의 복굴절을 보상할 수 있으며 자동적으로 광펄스들의 간섭 경로의 길이가 같게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시 예의 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 송수신장치의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명은 전송 광섬유의 양방향 전송을 이용하는 자동 보상 양자 암호 시스템에서 가장 근원적인 문제의 하나인 광섬유의 레일리이 산란에 의한 전송 속도의 한계를 극복하기 위하여 자동 보상 양자 암호 시스템에서 양자 암호 송신 장치(Alice;250)에 파장 변환부(254)를 두고 양자 암호 수신 장치(Bob;200) 부분에 광필터(209)를 두어 Bob에서 Alice로 가는 경로의 광 펄스 신호의 파장과 Alice에 서 Bob으로 오는 경로의 단일 광자의 전송 파장을 다르게 하는 것이 핵심이다.
양자 신호 송신 장치(Alice)는 양자 암호 수신 장치(Bob)에서 발생된 특정방향의 편광 성분을 가지는 강한 송신 펄스 광신호(λ1)를 전송 광섬유(230)를 통하여 전송 받는다.
서로 수직한 편광 성분을 가지는 광 펄스 신호는 양자 암호 송신 장치(Alice)의 광 커플러(251)에 의해 각각 분할된다.
광커플러(251)의 한쪽 출력 포트는 광검출기에 연결되어 광커플러의 다른 쪽 출력 포트의 광 펄스가 위상 변조기(256)를 통과할 때 광 신호의 위상 변조가 일어나도록 타이밍 신호를 제공한다.
광검출기의 출력으로부터 펄스를 검출하여 추출된 신호를 트리거 입력 신호로 하는 컨트롤러는 광위상 변조기에 광펄스가 지나가는 시간과 맞추어 위상 변조 신호를 제공하여 동기를 맞추는 기능을 수행한다.
광커플러(251)의 다른 쪽 출력 포트로 출력되는 광 펄스(λ1)는 파장 변환부(254)에서 λ2의 파장 광 펄스 신호로 변환된다.
광 감쇠기(255)는 λ2의 파장 광 펄스 신호를 양자 암호화 키 생성을 위하여 파장 변환된 광 펄스의 세기 (평균 광자수 0.1개)를 낮춘다.
광위상 변조기(256)는 광 감쇠기의 출력 신호의 위상을 변환시킨다.
광위상 변조기의 출력 광펄스들은 패러데이 미러(257)에 의해 편광이 90도 회전되어 반사 출력된다.
반사 출력된 λ2의 파장 광 펄스 신호는 광서큘레이터(253,253-1)에 의해 λ 1의 펄스 광신호가 이동된 경로와 다른 경로를 거쳐 전송 광섬유를 통하여 양자 암호 수신 장치(Bob)로 전송된다.
양자 신호 수신 장치(Bob)(200)는 전송 광섬유(230)로부터 λ2의 파장 광 펄스 신호를 수신하고 편광 분할기(208)에서 λ2의 파장 광 펄스 신호의 편광 상태에 따라 전송 경로가 달라진다.
편광 분할기에서 분할된 펄스 신호중 긴 경로(205)를 거치는 펄스 신호는 광 위상 변조기(206)에 의해 위상이 변환된다.
긴 경로를 거쳐 위상 변환된 펄스 신호와 편광분할기(208)에서 분할되어 짧은 경로(204) 거쳐 전송된 펄스 신호는 광 커플러(203)에서 간섭을 일으킨다.
광 커플러의 출력 펄스 신호는 Alice에서 변환된 파장 λ2의 파장 광 펄스 신호를 통과시키는 광필터를 지나 광자 검출기에서 광자를 검출함으로써 양방향 전송이 이루어진다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 송수신장치의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명은 파장 변환부의 위치를 패러데이 미러에서 편광이 90도 전환되고 난 후 Bob으로 전송되는 경로에 두는 것에 특징이 있다.
양자 신호 수신 장치(Bob)는 도 2의 양자 신호 수신 장치와 그 역할이 동일하다.
즉, 양자 암호 송신 장치(Alice)에서 파장 변환된 광자를 통과시키기 위한 광필터(309)를 두어 광자 검출함으로써 레일리이 산란에 의한 전송 속도의 한계 극 복에 그 특징이 있다.
양자 신호 송신 장치(Alice)는 양자 암호 수신 장치(Bob)에서 발생된 특정방향의 편광 성분을 가지는 강한 송신 펄스 광신호(λ1)를 전송 광섬유(330)를 통하여 전송 받는다.
서로 수직한 편광 성분을 가지는 광 펄스 신호는 양자 암호 송신 장치(Alice)의 광 커플러(351)에 의해 각각 분할된다.
광커플러(351)의 한쪽 출력 포트는 광검출기에 연결되어 광커플러의 다른 쪽 출력 포트의 광 펄스가 위상 변조기(356)를 통과할 때 광 신호의 위상 변조가 일어나도록 타이밍 신호를 제공한다.
광검출기의 출력으로부터 펄스를 검출하여 추출된 신호를 트리거 입력 신호로 하는 컨트롤러는 광위상 변조기에 광펄스가 지나가는 시간과 맞추어 위상 변조 신호를 제공하여 동기를 맞추는 기능을 수행한다.
광커플러(351)의 다른 쪽 출력 포트로 출력되는 광 펄스(λ1)는 광서큘레이터(253,253-1)에 의해 광위상 변조기(356)로 입력된다.
광위상 변조기(356)는 광 감쇠기의 출력 신호의 위상을 변환시킨다.
광위상 변조기의 출력 광펄스들은 패러데이 미러(357)에 의해 편광이 90도 회전되어 반사 출력된다.
반사 출력된 λ1의 펄스 광신호는 광서큘레이터(353-1)에 의해 입력된 경로와는 다른 경로로 파장 변환부(354)에 입력된다.
파장 변환부(254)에서 λ2의 파장 광 펄스 신호로 변환된다.
광 감쇠기(255)는 λ2의 파장 광 펄스 신호를 양자 암호화 키 생성을 위하여 파장 변환된 광 펄스의 세기 (평균 광자수 0.1개 정도)를 낮춘다.
단일 광자 신호는 광서큘레이터(353)에 의해 광커플러로 출력되어 전송 광섬유를 통하여 양자 암호 수신 장치(Bob)로 전송된다.
도 4는 본 발명에 따른 전송 속도 개선을 위한 자동 보상 양자 암호 통신 방법을 보여주는 흐름도이다.
파장 변환부는 λ1의 파장의 광 펄스 신호를 λ2 파장의 광 펄스 신호로 변환한다(S410).
광 감쇠기는 파장 변환된 광 펄스 신호의 세기를 단일 광자의 세기를 갖도록 감소시킨다(S420).
감소된 광 펄스 신호의 위상은 광 위상 변조기에서 변환된다(S430).
패러데이 미러는 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 90도 회전시켜 반사시킨다(S440).
양자 암호 수신 장치(Bob)의 편광 분할기는 반사된 광 펄스 신호를 전송받아 수직 편광 성분으로 분리한다(S450).
광 위상 변조기는 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 1 편광 성분을 가지는 신호의 위상을 변환한다(S460).
광 커플러에서 위상 변조된 광 펄스 신호와 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 2 편광 성분을 가지는 신호의 간섭이 생긴다(S470).
광 필터는 대역 통과 필터로서 간섭 신호중 제 2 파장 광 펄스 신호를 통과 시킨다(S480).
광자 검출기에서 광필터의 출력 신호를 검출 한다(S490).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 고속 자동 보상 양자 암호 시스템은 기존의 자동 보상 양자 암호 시스템에서 양자 신호 송신 장치에는 파장 변환부를 두고 양자 신호 수신 장 치에는 레일리이 산란에 의한 광신호를 제거하기 위한 광필터를 구비하여 광섬유의 레일리이 산란에 의해 전송 속도가 제한되는 기존 시스템의 근본적인 문제를 해결할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 파장의 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환부;
    상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠기;
    상기 감소된 광 펄스 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조기;
    상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 패러데이미러;
    상기 제 1 파장의 광 펄스 신호의 세기를 분할하는 광 커플러;
    상기 분할된 광 펄스 신호중 하나로부터 광 펄스를 검출하는 광 검출기;
    상기 광 검출기의 출력을 입력받아 상기 광 위상 변조기에 동기 신호를 보내는 컨트롤러;
    상기 파장 변환부의 전단에 위치하여 상기 광 커플러에서 분할된 제 1 파장의 광 펄스 신호중 다른 하나를 상기 파장 변환부로 유도하고 상기 패러데이 미러로부터 반사되는 제 2 파장의 광 펄스 신호를 상기 광 커플러로 궤환시키는 제 1 광서큘레이터; 및
    상기 파장 변환부의 후단에 위치하여 상기 제 2 파장의 광 펄스 신호를 상기 광 감쇠기로 유도하고 상기 패러데이 미러로부터 반사되는 제 2 파장의 광 펄스 신호를 상기 광 커플러로 궤환시키는 제 2 광서큘레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호 송신 장치.
  2. 제 1 파장의 광 펄스 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조기;
    상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 패러데이미러;
    상기 반사된 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환부;
    상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠기;
    상기 제 1 파장의 광 펄스 신호의 세기를 분할하는 광 커플러;
    상기 분할된 광 펄스 신호중 하나로부터 광 펄스를 검출하는 광 검출기;
    상기 광 검출기의 출력을 입력받아 상기 광 위상 변조기에 동기 신호를 보내는 컨트롤러;
    상기 광 위상 변조기의 전단에 위치하여 상기 광 커플러에서 분할된 제 1 파장의 광 펄스 신호중 다른 하나를 상기 광 위상 변조기로 유도하고 상기 패러데이 미러로부터 반사된 제 1 파장의 광 펄스 신호를 상기 파장변환부로 입력시키는 제 1 광서큘레이터; 및
    상기 광 커플러에서 분할된 제 1 파장의 광 펄스 신호중 다른 하나를 상기 제 1 광서큘레이터로 유도하고 상기 감소된 상기 제 2 파장의 광 펄스 신호를 상기 광 커플러로 궤환시키는 제 2 광서큘레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호 송신 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 파장의 광 펄스 신호는
    특정 방향의 편광 성분을 가지는 것을 특징으로 하는 양자 암호 송신 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 감소된 광 펄스 신호는
    단일 광자의 세기를 가지는 것을 특징으로 하는 양자 암호 송신 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 수신된 광 펄스 신호를 수직 편광 성분으로 분리하고, 상기 편광 분할된 광 펄스 신호를 제1 경로 및 상기 제1 경로보다 길이가 긴 제2 경로로 각각 출력하는 편광 분할기;
    상기 제1 경로로 출력된 상기 편광 분할된 광 펄스 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조기;
    상기 위상 변조된 광 펄스 신호와 상기 제2 경로로 출력된 상기 편광 분할된 광 펄스 신호의 간섭을 일으키는 광 커플러;
    상기 간섭 신호중 소정의 파장만을 통과시키는 광필터; 및
    상기 광필터의 출력 신호를 검출하는 광자 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호 수신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 수신된 광 펄스 신호는
    단일 광자의 세기를 가지는 것을 특징으로 하는 양자 암호 수신 장치.
  9. 제 1 파장의 광 펄스 신호를 제 2 파장의 광 펄스 신호로 변환하는 파장 변환 단계;
    상기 제 2 파장의 광 펄스 신호의 세기를 감소시키는 광 감쇠 단계;
    상기 감소된 광 펄스 신호의 위상을 변환하고 상기 위상 변환된 광 펄스 신호의 편광을 회전시켜 반사하는 단계;
    상기 반사된 광 펄스 신호를 전송받아 수직 편광 성분으로 분리하는 단계;
    상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 1 편광 성분을 가지는 신호의 위상을 변환하는 광 위상 변조단계;
    상기 위상 변조된 광 펄스 신호와 상기 편광 분할된 광 펄스 신호중 제 2 편광 성분을 가지는 신호의 간섭을 일으키는 광 간섭단계;
    상기 간섭 신호중 상기 제 2 파장 광 펄스 신호를 통과시키는 광필터 단계; 및
    상기 광필터 단계의 출력 신호를 검출하는 광자 검출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 감소된 광 펄스 신호는
    단일 광자의 세기를 가지는 것을 특징으로 하는 양자 암호 통신 방법.
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