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)
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
自由空間結合タイプ Iris X
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)
- エンタングルメントベース量子通信におけるInGaAs SPADとSNSPDの比較分析
A comparative analysis of InGaAs SPADs and SNSPDs in entanglement-based Quantum communications(IEEE Xplore, 2024) - 国境を越える248 km光ファイバーリンクでの連続的なエンタングルメント配信
Continuous entanglement distribution over a transnational 248 km fiber link(Nature Communications, 2022) - 2準位原子の逐次励起による光子数エンタングルメントの生成
Photon-number entanglement generated by sequential excitation of a two-level atom(Nature Photonics, 2022) - デュアルバンド安定化による600 km中継器型量子通信
600-km repeater-like quantum communications with dual-band stabilization(Nature Photonics, 2021) - 2.1 µm帯における2光子量子干渉とエンタングルメント
Two-photon quantum interference and entanglement at 2.1 μm(Science Advances, 2020)
量子光学・フォトニクス研究(Quantum Optics and Photonics research)
- 単一人工原子からの光子束縛状態のダイナミクス
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High-rate entanglement between a semiconductor spin and indistinguishable photons(Nature Photonics, 2023) - 単一光子検出器による単一サイクルTHz電場の電気光学サンプリング
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Direct-bandgap emission from hexagonal Ge and SiGe alloys(Nature, 2020) - 光マイクロキャビティと強結合したゲート制御量子ドット
A gated quantum dot strongly coupled to an optical microcavity(Nature, 2019)
超伝導単一光子検出器(Superconducting Single Photon Detectors)
- 850~950 nm波長域向け高性能光子数識別検出器
High-performance photon number resolving detectors for 850–950 nm wavelength range(APL Photonics, 2024) - 量子フォトニクスとライフサイエンス向けの超高システム検出効率 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器
Ultra-high system detection efficiency superconducting nanowire single-photon detectors for quantum photonics and life sciences(Optica CLEO, 2022) - ギフォード・マクマホン(GM)冷凍機で動作する高時間分解能NbTiN超伝導ナノワイヤによる高効率な中赤外単一光子検出
Efficient mid-infrared single-photon detection using superconducting NbTiN nanowires with high time resolution in a Gifford-McMahon cryocooler(Photonics Research, 2022) - システム検出効率99.5%と高時間分解能による通信波長帯の単一光子検出
Detecting telecom single photons with 99.5% system detection efficiency and high time resolution(APL Photonics, 2021) - 高検出効率・高時間分解能のマルチモードファイバー結合 超伝導ナノワイヤ単一光子検出器
Multimode-fiber-coupled superconducting nanowire single-photon detectors with high detection efficiency and time resolution(Applied Optics, 2019)
主な仕様
| モデル | TeleQKD Speed | TeleQKD PM |
|---|---|---|
| 波長 | 1550 nm | 1550 nm |
| 検出効率 | > 70% | > 80% |
| 最大カウントレート | 20 MHz | 5 MHz |
| 超高カウントレート(オプション) | 500 Mcps | 200 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。

