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TeleQKD Line 量子鍵配送(QKD)向け 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD)

Single Quantum

産業用の量子鍵配送(QKD)システム向け、超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD)。1550 nmに最適化し、高効率・低ノイズ、ダークカウントレート < 10 Hz、タイミングジッタ < 50 ps、アフターパルスなし。ラックマウント型のファイバー結合タイプと、自由空間結合タイプ「Iris X」がございます。

TeleQKD Line 産業用QKD向けSNSPDシステム

Single QuantumのTeleQKD Lineは、産業用の量子鍵配送(QKD:Quantum Key Distribution)システム向けに開発された、超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD:Superconducting Nanowire Single Photon Detector)です。高品質でありながらコストを抑えたソリューションとして、QKDから量子インターネットまで、通信ネットワークに合わせた最適な構成を提供します。東芝はSingle QuantumのシステムをQKDに用い、2017年、2019年、2024年に、数百kmの距離で都市間を結べることを実証しました。

ラックマウント型のSNSPDシステムは、通信ネットワークの制約となりがちな光子検出のボトルネックを解消し、研究室にも産業現場にも容易に組み込めます。

主な特徴

  • 高品質でありながら、コストを抑えたソリューション
  • 1550 nmに最適化
  • 高効率・低ノイズ
  • 高いカウントレートで高い秘密鍵生成レートを実現
  • コンパクトなラックマウント型システム
  • 自動クールダウンと連続運転
  • 低タイミングジッタ、アフターパルスなし
  • 長距離でも低い量子ビット誤り率(QBER)を維持

ファイバー結合タイプ

ファイバー結合型QKD用SNSPDシステム Single Quantum TeleQKD Line

ファイバー結合タイプは、欧州における長距離QKD技術の発展に貢献してきました。Falqon® Systemとのコンソーシアムでは、単一ファイバーによる長距離の測定デバイス非依存型量子鍵配送(MDI-QKD:Measurement-Device-Independent QKD)の実装を支援し、スケーラブルな量子インターネットの一環としてロッテルダム港の主要接続拠点の構築に携わりました。また東芝との協業では、QKDの伝送距離を300 km超まで延ばすことに貢献しています。

  • ラックマウント型クライオスタット(3U)
  • コンパクトで拡張可能な電子ドライバ(2U)
  • 柔軟で拡張性の高いシステム構成
  • 性能を高めるアドオンを用意

自由空間結合タイプ Iris X

自由空間結合型SNSPDシステム Single Quantum Iris X

Iris Xは、光学窓付きのクライオスタットにSNSPDアレイを搭載できる自由空間結合ソリューションです。自由空間QKDのほか、深宇宙レーザー通信にも適しています。深宇宙レーザー通信への適性は、ESAと協業したPsycheミッションで実証されています。

  • 光子検出のための低ノイズ環境
  • 周辺コンポーネントを配置できる十分なスペース
  • 最大48ピクセルのSNSPDアレイを搭載可能

量子技術でデータを守る

安全な通信を実現する有力な手法のひとつが、暗号鍵を生成・共有する量子暗号技術、量子鍵配送(QKD)です。さらに量子インターネットは、大規模なネットワーク上で量子ビット(qubit)の送受信を可能にし、クラウド量子コンピューティングへの道を開きます。これらを支える鍵となる技術が単一光子検出であり、Single QuantumのSNSPDはその優れた性能から、QKDや量子インターネットの用途に適しています。

共同研究・パートナー(Collaborations)

Single Quantumは、協業をイノベーションの基盤と位置づけています。業界をリードする企業や研究グループと連携して先端技術を組み合わせ、量子通信の課題に取り組むことで、安全なデータ伝送に向けた堅牢で拡張性の高いソリューションを提供しています。

主なパートナー:Toshiba Europe、ThinkQuantum、Qunnect、Falqon Systems、Quantum Industries、Thales Alenia Space、Fraunhofer、Quantum Technology Laboratories(qtlabs)、Deutsche Telekom、AIT Austrian Institute of Technology、TNO

東芝との協業による長距離QKD

Toshiba Europe Ltd.とSingle Quantum B.V.は、量子鍵配送(QKD)技術の長距離展開に向けた試験と検証を共同で行いました。東芝のQKD技術とSingle QuantumのSNSPDを組み合わせた検証の結果、光ファイバーによるQKDの伝送距離を300 km以上に大きく延ばすソリューションを発表しています。

応用例

  • 量子鍵配送(QKD:Quantum Key Distribution):光ファイバーによる長距離QKD、都市間QKDリンク
  • 測定デバイス非依存型量子鍵配送(MDI-QKD)
  • 量子インターネット(Quantum Internet):量子ビットの大規模ネットワーク伝送
  • 自由空間QKD(Free-space QKD)
  • 深宇宙レーザー通信(Deep-space laser communication)

関連論文(Scientific Publications)

※すべて英文で、外部サイトへのリンクです。

量子通信(Quantum Communication)

量子光学・フォトニクス研究(Quantum Optics and Photonics research)

超伝導単一光子検出器(Superconducting Single Photon Detectors)

主な仕様

モデルTeleQKD SpeedTeleQKD PM
波長1550 nm1550 nm
検出効率> 70%> 80%
最大カウントレート20 MHz5 MHz
超高カウントレート(オプション)500 Mcps200 Mcps
ダークカウントレート< 10 Hz< 10 Hz
タイミングジッタ< 50 ps< 50 ps
低タイミングジッタ(オプション)< 25 ps< 25 ps

※ファイバー結合タイプの構成:ラックマウント型クライオスタット(3U)+電子ドライバ(2U)

※自由空間結合タイプ(Iris X):最大48ピクセルのSNSPDアレイを搭載可能

※その他の仕様をご希望の場合は、Excellence Lineをご覧ください。

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