ソフトバンク株式会社と東芝デジタルソリューションズ株式会社は、東芝デジタルソリューションズが開発した量子鍵配送（以下、QKD）システムを、ソフトバンクの光無線通信の試験環境に導入し、光ファイバーと光無線を組み合わせたQKDの動作実証に成功した。
QKDは、量子力学に基づく原理を通信に応用し、データの送信側と受信側の双方に共通の暗号鍵をそれぞれ生成することで、共通鍵を生成するための情報を光子（光の粒子）に乗せて伝送するシステムだ。
従来、都市部の拠点間の接続には光ファイバーが必要だったが、ビル間や公道をまたいだ建屋間など、光ファイバーの敷設が困難な場所や時間を要する拠点では、QKDの導入が困難だった。そこで、ソフトバンクと東芝デジタルソリューションズは、この問題を解決するために、従来のQKDの構成に光無線も加えて活用する実証実験を行った。
今回の実証では、東芝デジタルソリューションズのQKDシステムをソフトバンクの光無線の試験装置に導入し、光無線と光ファイバーを組み合わせたQKDセキュアネットワークの動作実証と性能評価を行い、その有効性を確認した。
動作実証においては、光子の伝送路の途中に光無線を組み合わせた場合でも、光ファイバー向けのQKDシステムを変更することなく安定した鍵生成が可能であることを確認できた。
さらに、暗号鍵の生成が可能な伝送路全体の光の減衰量についても把握した。これにより、光無線を組み合わせたQKDシステムの運用に必要となる無線機の要件定義や無線区間の回線設計が可能になり、QKDセキュアネットワークの設計に大きく寄与すると見られる。
これにより、従来の光ファイバーに加えて、新たに光無線に量子鍵の配送を組み合わせることで、低コストかつ短期間でQKDを導入することが可能になり、都市部のQKDセキュアネットワークの拡大が期待されている。
将来的には、ビルの屋上などに光無線機を設置して活用することで、光ファイバーを新設することなく短期間でQKDを利用することが可能になるとしている。
ソフトバンクと東芝デジタルソリューションズは、今後も光無線の伝送路の長距離化によるエリア拡大など、QKDセキュアネットワークの拡張性を高める技術の研究開発を進める予定だ。
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