横国大など、量子通信の長距離化を実現する中継技術を開発

横浜国立大学(横国大)は11月24日、完全な情報セキュリティを保証する量子通信長距離化に必須な中継器要素技術の開発に成功したと発表した。

同成果は、同大学大学院工学研究院 堀切智之 准教授、米スタンフォード大学 山本喜久 名誉教授グループ Leo Yu 博士、Chandra Natarajan 博士ら、および国立情報学研究所、独Wurzburg大学などの研究グループによるもので、11月24日付けの英科学誌「Nature Communications」に掲載された。

完全な情報セキュリティを保証する通信方式である量子通信において、現在実証されている最長距離は300km程度。これ以上の長距離化には「量子中継」という中継技術が必要になる。中継には、中継器内の量子メモリー物質と光、遠方の量子メモリー同士の間にエンタングルメントを共有する必要があるが、量子メモリー物質と光のエンタングルメントに関してはその困難さにより、これまで総じて未成熟だった。

また、量子メモリーに吸収される光波長は多くの場合、可視光か近赤外領域にあり、光ファイバーを用いた長距離伝送に有利な通信波長帯には存在しないため、ノイズ極小の波長変換技術が必要となる。