NEC日前开发出了一种即使气温与光纤长度等通信环境发生变化，其性能也不会下降的量子加密通信系统。在日前于大阪大学召开的“日本电子信息通信学会（信学会）2005年综合大学”（时间：3月21日～24日）上进行了技术发表。此系统使得该公司与日本信息通信研究机构2004年9月发表的量子加密系统能够在更具实践性的环境中使用。NEC计划在完成可靠性等性能测试后投产。不过，价格和投产时间尚未公布。

　　此次发表的内容包括光子检测器的小型化技术，以及在系统中集成可适应气温变化与光纤伸缩的功能的技术。具体来说，就是开发出了（1）通过控制信号的收发时序，避免受到光纤内散射噪音影响的、称为“量子光组件”的收发电路；（2）由发送端高精度地提供接收端时钟的技术；（3）与功能强大的冷却器形成一体的小型光子接受器。

（1）中的收发时序控制技术也称为“突发模式”。由于能以任意时序接收信号，因此就成了适应温度变化所造成的光纤长度伸缩的手段。“温度上升+10℃，长20km的光纤就会伸长约3m”（NEC）。

（2）属于时钟恢复（Clock Recovery）技术的一种。在使用单光子的量子加密通信中，由于光功率非常低，无法利用接收信号恢复时钟，因此就要使用不同于量子信号的波长，同时发送时钟信息。不过，波长不同的话，在传输线路中到达接收端的时间会产生时差。NEC此次开发出了可自动补偿这种时差的电路。“假如在普通光纤中以与量子信号相差20nm的波长发送时钟信号的话，那么在10km的距离上到达时间将会产生3.4ns的时差”（NEC）。

NECは，気温や光ファイバの長さといった通信環境が変化しても性能が劣化しない量子暗号通信システムを開発した。大阪大学で開催された「電子情報通信学会（信学会）2005年総合大会」（3月21日～24日）で発表した。同社と情報通信研究機構が2004年9月に発表した量子暗号システムを，より実践的な環境で使えるようにしたものである。NECは今後，信頼性などのテストをした後，製品化する予定という。ただし，価格や時期は明らかにしなかった。

　発表したのは「通信距離20kmで300kビット/秒の鍵生成速度」（NEC）を持つ量子暗号システム。通信距離や鍵生成速度といった性能は，2004年9月に発表した「通信距離40kmで100kビット/秒の鍵生成速度の量子暗号システム」と同等である。鍵生成速度が3倍高速であるのは，1/2の距離で測定したためである。

　今回新しく開発したのは，光子検出器を小型化すると同時に，気温の変化や，光ファイバの伸縮に適応する機能をシステムに作り込んだ部分（図1）。具体的には，（1）「量子光ブロック（Q-opt）」と呼ぶ，信号の送受信のタイミングを制御してファイバ内での散乱による雑音の影響を受けないようにする送受信回路，（2）受信側のクロックを送信側から高精度に提供する技術，（3）強力な冷却器と一体となった小型の光子受信器——を開発した。

　（1）の送受信のタイミング制御技術は「バースト・モード」とも呼ぶ。任意のタイミングで信号を受け取れるため，温度変化による光ファイバの伸縮対策にもなるという。「20kmの光ファイバは，＋10℃の温度上昇で約3m伸びる」（NEC）。

　（2）は，クロック再生技術の一種である。単一光子を利用する量子暗号通信では，光のパワーが非常に小さいため，受信信号からクロックを再生できない。このため，クロック情報を量子信号とは異なる波長を使って受信側に同時送信する。ただし，波長が異なると，伝送路中で受信側に到達する時間にズレが起こる。今回，NECはこのズレを自動的に補償する回路を開発した。「（通常の光ファイバで）クロック信号を量子信号との波長差20nmで送ると，到達時間は距離10kmで3.4nsずれる」（同社）という。