ソフトウェアサイエンス学科

山崎浩一先生(量子情報ネットワーク研究室)

研究のキーワード情報通信工学  量子暗号  暗号鍵配送  光通信ネットワーク  量子ノイズ

山崎浩一先生(量子情報ネットワーク研究室)

子暗号研究の主流は、1粒の光子の“向き”の情報を暗号キーに利用する方法です。この方法は、不確定性原理によって暗号キーの安全性を担保しようというもの。第三者がその光子を観測する(盗聴する)と、その形跡が必ず残るために、すぐに察知できます。また、観測によって光子の状態が変わりますから、絶対に解けない暗号通信が実現できるのです。しかし、実用化までには「1粒の光子を操作する」という非常に困難な技術課題や、一粒の光子はノンクローニング(複製できない)であるためアンプによる増幅がおこなえず、長距離通信ができないという課題もあります。

私たちの研究室が、大崎先生の音響・コミュニケーション研究室と協力して取り組んでいるのは、レーザ光の照射にともなって必ず発生する“量子ノイズ”を利用した、ワンタイムパッド(使い捨て暗号)法のための暗号鍵配送。規則性がなく、解析も制御もできない“ノイズ”を暗号鍵として使用し、さらに、解読不能であることが証明されているワンタイムパッド法で運用される、「絶対に解けない暗号」です。この方法は一粒の量子のみを使うものではないため、理論的には増幅器が使えますし、また、既存の光ファイバー網をほとんど変更する必要がないなどの長所があります。

現在、大崎先生のところで積み重ねた理論を実際の光ネットワークでどうやって実現するかということを、コンピュータ上でのシミュレーションなどによって検討しています。

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