KR101328384B1 - 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치 및 방법 - Google Patents

양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치는, 빛이 출력되는 복수 개의 출력단을 포함하는 도파관; 서로 상이한 편광 조절 방향을 갖는 복수 개의 편광기; 및 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 상기 도파관으로부터 출력되는 빛을 상기 복수 개의 편광기 중 무작위하게 결정된 하나의 편광기에 집속시키는 위상 변조부를 포함할 수 있다. 상기 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치를 이용하여, BB84 프로토콜 등에서 사용될 수 있는 편광 신호를 효율적으로 생성할 수 있다.

Description

양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING POLARIZED SIGNALS FOR QUANTUM KEY DISTRIBUTION}
실시예들은 양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
두 사람이 서로 정보를 안전하게 공유하기 위해, 암호화를 사용하여 정보 내용을 제삼자가 알아볼 수 없는 형태로 변형하여 주고받을 수 있다. 암호화 방법에 있어서, 완벽히 안전한 방법은 단 한번만 사용할 수 있는 암호키를 사용하는 것이다. 완벽히 안전한 암호화 방법을 구현하기 위한 중요한 조건 중에는, 암호화키를 충분히 긴 것을 사용하며, 한번 사용한 키는 다시 사용하지 않고 정보를 보낼 때마다 암호키를 갱신하는 것이 포함된다. 그러나, 원거리에 떨어져 있는 두 사람이 정보를 주고받을 때마다 암호키를 안전하게 공유하는 것은 쉽지 않은 문제가 있다.
1984년 찰스 베넷(Charles Bennett)과 길 브래사르드(Gilles Brassard)가 발표한 논문 "Quantum Cryptography: Public key distribution and coin tossing", Proc. IEEE Int. Conf. on Computers, Systems and Signal Processing, Bangalore, India, pp. 175-179 (IEEE, New York, 1984)은 암호키를 안전하게 공유할 수 있는 방법을 제시하였는데, 이를 BB84 양자 암호키 분배(quantum key distribution) 프로토콜(protocol)이라 한다.
BB84 프로토콜은 두 개의 기저(basis)를 이루는 네 개의 양자 상태(예컨대, 광자의 편광 상태를 기준으로 x축 편광, y축 편광, 45° 편광 및 135° 편광)를 이용한다. 송신자(Alice)는 두 개의 기저 중에서 하나를 무작위로 선택하고, 선택된 기저의 두 가지 양자상태(즉, 0 혹은 1) 중에서 하나를 임의로 골라 양자 채널(quantum channel)을 통해서 수신자(Bob)에게 보낸다. 수신자도 같은 방법으로 두 가지 기저 중에서 하나를 임의로 선택하고, 선택한 기저를 사용하여 수신된 양자 상태를 측정한다. 측정이 완료되면 송신자와 수신자는 서로 선택한 기저를 고전 채널(classic channel)을 통해 공개적으로 비교한다.
만약 서로 선택한 기저가 일치할 경우에는 수신자가 측정한 결과는 송신자가 처음에 선택하여 전송한 양자 상태와 동일하게 되므로 두 사용자는 같은 암호키(shifted key) 값(즉, 0 혹은 1)을 가지게 된다. 만약 중간에 도청 시도가 있을 경우에는 양자 역학의 원리에 따라 양자 상태가 변하게 되어 두 사용자가 얻은 암호키 값에 오류가 생기게 되고, 따라서 두 사용자는 생성된 키의 일부를 서로에게 공개하고 오류의 비율을 계산하여 도청자의 존재 여부를 알 수 있게 된다. 이러한 양자 암호는 구현시 여러 가지 문제가 있지만 이상적인 보안이 유지되는 암호 방법으로 알려져 있다.
공개특허공보 제10-2009-0124679호
본 발명의 일 측면에 따르면, BB84 프로토콜(protocol) 등 양자 암호키 분배(quantum key distribution)에서 사용될 수 있는 편광 신호를 생성할 수 있는 편광 신호 생성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치는, 빛이 출력되는 복수 개의 출력단을 포함하는 도파관; 서로 상이한 편광 조절 방향을 갖는 복수 개의 편광기; 및 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 상기 도파관으로부터 출력되는 빛을 상기 복수 개의 편광기 중 무작위하게 결정된 하나의 편광기에 집속시키는 위상 변조부를 포함할 수 있다.
상기 위상 변조부는, 상기 복수 개의 출력단 각각을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하는 복수 개의 전극; 및 상기 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 전압 조절부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전압 조절부는, 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛이 상기 복수 개의 편광기 각각에 집속되도록 상기 복수 개의 전극에 인가될 수 있는 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나를 무작위하게 인가할 수 있다.
일 실시예에 따른 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법은, 도파관의 복수 개의 출력단 각각을 통하여 빛을 출력하는 단계; 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 상기 도파관으로부터 출력되는 빛을 서로 상이한 편광 조절 방향을 갖는 복수 개의 편광기 중 무작위하게 결정된 하나의 편광기에 빛을 집속시키는 단계; 및 상기 하나의 편광기를 이용하여, 집속된 빛의 편광을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하나의 편광기에 빛을 집속시키는 단계는, 상기 복수 개의 출력단 각각을 통해 출력되는 빛의 광 경로상에 위치하는 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 단계는, 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛이 상기 복수 개의 편광기 각각에 집속되도록 상기 복수 개의 전극에 인가될 수 있는 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나를 무작위하게 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치 및 방법에 의하면, 둘 이상의 결맞은(coherent) 빛이 서로 간섭 현상을 일으키는 것을 이용하여 BB84 프로토콜(protocol) 등 양자 암호키 분배에서 사용될 수 있는 편광 신호를 효율적으로 생성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 일반적인 간섭계의 간섭 무늬를 나타내는 예시적인 사진이다.
도 2b는 4개의 슬릿을 가진 간섭계의 간섭 무늬를 나타내는 예시적인 사진이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
도 1은 일 실시예에 따른 양자 암호키 분배(quantum key distribution)를 위한 편광 신호 생성 장치의 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치는 도파관(20), 위상 변조부(30) 및 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)를 포함할 수 있다. 또한, 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치는 광원(10)을 더 포함할 수도 있다. 나아가, 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치는 도파관(50)을 더 포함할 수도 있다.
광원(10)은 편광 신호를 생성하기 위한 빛을 도파관(20)에 조사하기 위한 장치이다. 일 실시예에서, 광원(10)은 레이저 광원을 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 상이한 종류의 광원을 이용하여 편광 신호를 생성할 수도 있다.
도파관(20)은 광원(10)에 의해 조사된 빛을 여러 광 경로로 분기할 수 있다. 도파관(20)은 빛이 입사되는 입력단(201) 및 입사된 빛이 분배되어 출력되는 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도파관(20)은 하나의 입력단(201) 및 4개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 포함하는 1×4 도파관일 수 있다. 본 명세서에서는, 도 1에 도시된 4개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 각각 도면 상방으로부터 제1 출력단(211), 제2 출력단(212), 제3 출력단(213) 및 제4 출력단(214)으로 지칭한다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 다른 상이한 종류의 도파관을 이용할 수도 있다.
복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)는 도파관(20)에서 출력단(211, 212, 213, 214)이 위치하는 측면에 인접하여 위치할 수 있다. 즉, 4개의 편광기(41, 42, 43, 44)는 각각 도파관(20)의 제1 내지 제4 출력단(211, 212, 213, 214)에 인접하여 위치할 수 있다. 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)는 서로 상이한 편광 조절 방향을 가질 수 있다. 도파관(20)으로부터 출력된 빛에 대해 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 어느 하나를 이용하여 편광을 조절함으로써 편광 신호가 생성될 수 있다.
복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)는, 편광 조절 방향이 0°(즉, x축 방향)인 제1 편광기(41), 편광 조절 방향이 90°(즉, y축 방향)인 제2 편광기(42), 편광 조절 방향이 135°인 제3 편광기(43) 및 편광 조절 방향이 45°인 제4 편광기(44)를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서 편광기의 개수 및/또는 편광 조절 방향은 본 명세서에 기재된 것과 상이할 수도 있다. 또한, 편광기의 편광 조절 방향에 따른 배열 순서 역시 전술한 것에 한정되지 않는다.
위상 변조부(30)는, 도파관(20)을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조함으로써 도파관(20)으로부터 출력되는 빛이 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 어느 하나에 집속되도록 할 수 있다. 이러한 집속은 도파관(20)의 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각을 통해 출력되는 빛들 사이의 간섭을 이용함으로써 달성될 수 있다. 또한, 위상 변조부(30)는 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 무작위하게 결정된 어느 하나의 편광기에 빛이 집속되도록 할 수 있다.
도 2a 및 2b는, 일 실시예에 따른 편광 신호 생성 장치에서 위상 변조부의 기능에 대한 이해를 돕기 위하여, 슬릿(slit)을 이용한 간섭계에서 간섭 무늬를 조절하는 것을 예시적으로 나타내는 개략도들이다. 도 2a를 참조하면, 일반적으로 간섭 현상의 경우 중앙에 강한 빛이 출력되며 그 좌우로 약한 빛들이 출력되는 간섭 무늬를 나타낸다. 그러나, 슬릿의 수를 늘리고 슬릿 간의 간격을 조절하면, 도 2b에 도시되는 것과 같이 중앙의 좌우에 나타나는 무늬들을 실질적으로 제거할 수 있다.
위상 변조부(30)는, 도 2a 및 2b를 참조하여 설명된 원리에 따라 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각을 통해 출력되는 빛들 사이의 간섭을 제어함으로써 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 어느 하나의 편광기에 빛을 집속시킬 수 있다. 일 실시예에서, 위상 변조부(30)는 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304) 및 전압 조절부(305)를 포함할 수 있다.
복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)은 각각 도파관(20)의 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 통해 출력되는 빛의 위상을 조절하도록 구성될 수 있다. 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)은 도파관(20)의 입력단(201)으로부터 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각을 향하는 광 경로상에 또는 이에 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304) 각각은 입력단(201)과 각 출력단(211, 212, 213, 214) 사이를 광학적으로 연결하는 도파로의 윗 부분에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304) 각각의 끝 부분으로부터 제1 내지 제4 편광기(41, 42, 43, 44)까지의 길이(L)는 약 1 cm 내지 약 5 cm일 수 있다. 상기 길이(L)는 빛의 진행 방향을 따른 이격 거리를 의미한다.
또한 일 실시예에서, 제1 내지 제4 출력단(211, 212, 213, 214) 사이의 간격은, 전극(301, 302, 303, 304)에 전압이 인가되지 않았을 경우 간섭 무늬의 가장 밝은 부분이 출력 영역의 중앙 부분에 위치하도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 출력단(211)과 제2 출력단(212) 사이의 간격(d1)은 약 10 ㎛이며, 제2 출력단(212)과 제3 출력단(213) 사이의 간격(d2)은 약 20 ㎛이고, 제3 출력단(213)과 제4 출력단(214) 사이의 간격(d3)은 약 15 ㎛일 수 있다. 이상의 간격(d1, d2, d3)들은 빛의 진행 방향과 직교하는 방향을 따른 이격 거리를 의미한다.
그러나 이상에 기재한 수치들은 단지 예시적인 것으로서, 각 전극과 편광기 사이의 거리 및 각 출력단 사이의 간격 등은 본 명세서에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니다.
복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 전압이 인가되면, 인가된 전압으로 인하여, 각각의 전극과 인접한 도파로의 굴절률이 변화하게 된다. 달라진 굴절률로 인하여, 해당 도파로를 통과하는 빛의 위상이 변조된다. 이상의 원리에 의해 위상 변조가 이루어지는 것은 전광위상변조(Electro-optic phase modulation)라는 이름으로 잘 알려져 있다. 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)을 이용하여 전광위상변조를 수행한 결과, 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 통해 출력되는 빛들의 간섭에 의한 간섭 무늬의 위치를 제어할 수 있다.
전압 조절부(305)는 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304) 각각에 전기적으로 연결되어, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 위상 변조를 위한 전압을 인가할 수 있다. 전압 조절부(305)에 의해 인가되는 전압을 조절함으로써, 간섭 무늬가 어느 한 지점에 집중되며, 집중되는 지점이 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 무작위하게 결정된 어느 하나에 위치하도록 할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 직류(DC) 전압이 인가되는 경우 위상 변화는 하기 수학식 1에 의하여 표현될 수 있다.
Figure 112012036214845-pat00001
상기 수학식 1에서 △Φ는 빛의 위상 변화량을 나타내며, λ는 빛의 파장을 나타내고, n은 도파로의 굴절률을 나타내며, r은 전광 계수(Electro-Optic Coefficient)를 나타내고, V는 전극(301, 302, 303, 304)에 인가된 전압을 나타낸다.
전압 조절부(305)에 의해 인가되는 전압을 조절함으로써 도파관(20)의 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각을 통해 출력되는 빛의 위상을 조절할 수 있다. 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 통해 출력되는 빛들 사이의 간섭 무늬는 빛의 위상에 의해 영향을 받기 때문에, 위상 변화를 적절히 조절함으로써 간섭 무늬의 밝은 부분이 어느 한 지점에만 위치하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 조절부(305)는 미리 결정된 복수 개의 설정 전압을 저장할 수 있다. 설정 전압은, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 해당 전압이 인가되었을 경우, 간섭 무늬가 각 편광기(41, 42, 43, 44)에 위치하도록 미리 결정될 수 있다. 즉, 편광기(41, 42, 43, 44)의 개수와 동일한 개수의 설정 전압이 전압 조절부(305)에 사전에 저장될 수 있다. 전압 조절부(305)는 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나를 무작위하게 결정하여 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 인가할 수 있다. 이를 위하여, 전압 조절부(305)는 하나 이상의 광 스위치를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 전압 조절부(305)는 전압을 인가할 수 있으며 인가되는 전압을 무작위하게 변경할 수 있는 다른 처리 장치 및/또는 전원 장치로 구성될 수도 있다.
도파관(20)으로부터 출력된 빛은 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 설정 전압에 따라 결정된 어느 하나에 집속된다. 즉, 설정 전압이 바뀌면 이전과는 다른 편광기(41, 42, 43, 44)에 빛이 도달하게 된다. 각각의 편광기(41, 42, 43, 44)의 편광 조절 방향은 서로 상이하므로, 간섭 무늬의 위치에 따라 편광 신호의 편광 방향도 상이하게 된다. 예컨대, 제1 편광기(41)에 도달한 빛은 제1 편광기(41)를 통과한 후에는 x축으로 편광된 신호가 되나, 설정 전압이 바뀌면 다른 편광기에 빛이 도달하여 해당 편광기에 따라 다른 편광 방향을 갖는 편광 신호가 출력된다.
복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)는 도파관(50)에 광학적으로 연결되어, 편광기(41, 42, 43, 44) 중 어느 하나에 의해 생성된 편광 신호가 도파관(50)을 통해 출력될 수 있다. 예를 들어, 도파관(50)은 4개의 입력단 및 하나의 출력단을 갖는 4×1 도파관일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 실시예에 따른 양자 키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치에서는, 무작위로 결정되는 설정 전압에 따라 편광기(41, 42, 43, 44) 중 무작위로 결정된 어느 하나에 빛이 집속된다. 그 결과, 출력되는 편광 신호의 편광 방향은 0°(즉, x축 방향), 90°(즉, y축 방향), 135° 및 45° 중 임의의 값을 갖는다. BB84 프로토콜 등 양자 암호키 분배 프로토콜(protocol)에서는 4 개의 양자 상태(즉, 편광 상태)에서 하나를 임의로 선택함으로써 암호화가 이루어질 수 있으며, 전술한 장치에 의하여 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호를 효율적으로 생성할 수 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법을 설명한다.
먼저, 도파관(20)의 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각을 통하여 빛을 출력할 수 있다. 즉, 광원(10)에 의하여 도파관(20)의 입력단(201)에 빛을 조사하고, 입력단(201)에 조사된 빛을 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)으로 분기할 수 있다.
다음으로, 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214)을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 도파관(20)으로부터 출력되는 빛을 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 무작위하게 결정된 어느 하나의 편광기에 집속시킬 수 있다. 빛의 위상을 변조하는 것은 복수 개의 출력단(211, 212, 213, 214) 각각에 인접하여 위치하는 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 인가되는 전압을 조절함으로서 수행될 수 있다. 일 실시예에서는, 복수 개의 전극(301, 302, 303, 304)에 인가되는 전압을 미리 결정된 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나로 무작위하게 결정할 수 있다.
다음으로, 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44) 중 빛이 집속된 편광기를 이용하여, 해당 편광기의 편광 조절 방향에 따라 편광 신호를 생성할 수 있다. 생성된 편광 신호는 복수 개의 편광기(41, 42, 43, 44)에 광학적으로 연결된 도파관(50)을 통해 출력될 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 빛이 출력되는 복수 개의 출력단을 포함하는 도파관;
    서로 상이한 편광 조절 방향을 갖는 복수 개의 편광기; 및
    상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 상기 도파관으로부터 출력되는 빛을 상기 복수 개의 편광기 중 무작위하게 결정된 하나의 편광기에 집속시키는 위상 변조부를 포함하되,
    상기 위상 변조부는,
    상기 복수 개의 출력단 각각을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하는 복수 개의 전극; 및
    상기 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 전압 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전압 조절부는, 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛이 상기 복수 개의 편광기 각각에 집속되도록 상기 복수 개의 전극에 인가될 수 있는 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나를 무작위하게 인가하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전압 조절부는 하나 이상의 광 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관은 빛이 입사되는 입력단을 포함하며,
    상기 복수 개의 전극은, 상기 복수 개의 출력단 각각과 상기 입력단 사이의 광 경로에 인접하여 배치되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관은 1×4 도파관인 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 편광기는,
    편광 조절 방향이 0°인 제1 편광기;
    편광 조절 방향이 90°인 제2 편광기;
    편광 조절 방향이 135°인 제3 편광기; 및
    편광 조절 방향이 45°인 제4 편광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관에 빛을 조사하는 레이저 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 장치.
  9. 도파관의 복수 개의 출력단 각각을 통하여 빛을 출력하는 단계;
    상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛의 위상을 변조하여, 상기 도파관으로부터 출력되는 빛을 서로 상이한 편광 조절 방향을 갖는 복수 개의 편광기 중 무작위하게 결정된 하나의 편광기에 빛을 집속시키는 단계; 및
    상기 하나의 편광기를 이용하여, 집속된 빛의 편광을 조절하는 단계를 포함하되,
    상기 하나의 편광기에 빛을 집속시키는 단계는, 상기 복수 개의 출력단 각각을 통해 출력되는 빛의 광 경로에 인접하여 위치하는 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 복수 개의 전극에 전압을 인가하는 단계는, 상기 복수 개의 출력단을 통해 출력되는 빛이 상기 복수 개의 편광기 각각에 집속되도록 상기 복수 개의 전극에 인가될 수 있는 복수 개의 설정 전압 중 어느 하나를 무작위하게 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 도파관은 1×4 도파관인 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 복수 개의 편광기는,
    편광 조절 방향이 0°인 제1 편광기;
    편광 조절 방향이 90°인 제2 편광기;
    편광 조절 방향이 135°인 제3 편광기; 및
    편광 조절 방향이 45°인 제4 편광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 암호키 분배를 위한 편광 신호 생성 방법.
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