【手続補正書】
【提出日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子通信チャネルを使用して送信者（２０）と受信者（２４）との間で共有秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する方法であって、
量子エンティティの複数のランダムな量子状態を生成することであって、各ランダムな状態が、ヒルベルト空間における第１の複数のベースのランダムに選択された１つによって画定される、複数のランダムな量子状態を生成すること（１３０）と、
前記量子エンティティの前記複数のランダムな量子状態を、前記量子チャネル（１６）を介して前記受信者（２４）へ送信すること（１３６）と、
ヒルベルト空間における第２の複数のベースのランダムに選択された１つに関して、前記量子エンティティの前記受信された量子状態のそれぞれの前記量子状態を測定すること（１３８）と、
前記複数のランダムな量子状態のサブセットのベースを記述する構成情報を前記受信者（２４）へ送信すること（１５２）と、
前記受信された構成情報と前記サブセットに対応する前記測定された量子状態とを解析することであって、それによって、送信された量子状態の前記サブセットを記述する第１の統計的分布と、前記対応する測定された量子状態を記述する第２の統計的分布とを導出する、解析すること（１５６，１５８）と、
前記第１の統計的分布及び前記第２の統計的分布がしきい値レベルよりも大きな相関の程度を有することを検証することによって、前記複数の送信されたランダムな量子状態の正当性の信頼レベルを確立すること（１６０）と、
前記サブセットにない前記送信された複数の量子状態及び前記受信された複数の量子状態から、それぞれ、第１のバイナリ列と、該第１のバイナリ列に相関された第２のバイナリ列とを導出すること（１８０，１８２，１８４，１８６，１８８，１９０）と、
エラー訂正技法を使用することによって前記第１のバイナリ列に対する前記第２のバイナリ列の調停を実行することであって、それによって、前記第１のバイナリ列と前記第２のバイナリ列とから前記共有秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する、調停を実行すること（１９２）と
を含む方法。
【請求項２】
前記選択するステップは、２次元ヒルベルト空間の実部分空間における第１の複数のベースを生成して測定することを含む
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記解析するステップは、前記ベースを記述する前記情報を解析することであって、それによって、前記第１の統計的分布を導出する、解析することを含み、
前記確立するステップは、統計的なエラーレートを求めることを含む
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記確立するステップは、
前記第１の統計的分布と前記第２の統計的分布との相違の程度を求めることと、
前記２つの分布の間の相関の程度がしきい値レベルよりも大きい場合には、前記チャネル（１６）の前記セキュリティを容認することと
を含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項５】
前記サブセットの情報を送信するステップは、無線チャネル等の公衆チャネル（１８）上で前記サブセットの情報を送信することを含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項６】
前記導出するステップは、前記第１のバイナリ列を構成する、前記サブセットにない前記量子状態の前記ベースを表す情報を前記受信者（２４）へ送信することを含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項７】
前記量子エンティティは光子であり、前記量子状態は前記光子の偏光の程度である
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項８】
前記測定するステップを実行する前に、前記量子エンティティの前記受信された量子状態を一時的に記憶することをさらに含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項９】
前記測定するステップは、前記一時的に記憶するステップの後に実行され、前記受信された受信者の構成情報を使用して、前記第２の複数のベースのうちのベースの一部を決定する
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の複数のベースを前記第１の複数のベースとは独立に決定することをさらに含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信者（２４）が、測定用に選ばれた前記ベースに関するいくつかの情報及び前記測定の結果、又はそれらのうちのいずれかを前記送信者（２０）へ送信することをさらに含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１２】
前記調停を実行する前記ステップは、いくつかの量子状態を使用することであって、それによって、前記送信者（２０）及び前記受信者（２４）の双方において前記共有秘密鍵（２６）の単一のビットを生成する、いくつかの量子状態を使用することを含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の統計的分布に関するデータを前記受信者（２４）から前記送信者（２０）へ送信することをさらに含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１４】
前記秘密共有鍵（２６）のサイズを、該鍵（２６）で暗号化されるメッセージのサイズと同じ程度になるように決定することをさらに含む
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数のランダムな量子状態は、ヒルベルト空間内において、幾何学的に一様に分散されるように配置される
先行するいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項１６】
送信者（２０）から目的とする受信者（２４）へメッセージを搬送するための安全な通信方法であって、
先行するいずれかの請求項に記載の方法に従い、量子通信チャネル（１６）を使用して送信者（２０）と受信者（２４）との間で共有秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立することと、
前記送信者（２０）において、前記メッセージの要素の安全な暗号化のためのワンタイムパッドとして前記共有秘密鍵（２６）を使用することと、
従来の通信チャネル（１８）を使用して、前記暗号化されたメッセージを前記目的とする受信者（２４）へ送信することと、
前記受信者（２４）において、前記メッセージの前記暗号化された要素の安全な解読のためのワンタイムパッドとして前記共有秘密鍵（２６）を使用することと
を含む方法。
【請求項１７】
送信者（２０）が、量子通信チャネル（１６）を使用して、受信者（２４）と共有される秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する方法であって、
量子エンティティの複数のランダムな量子状態を生成することであって、各ランダムな状態が、ヒルベルト空間における第１の複数のベースのランダムに選択された１つによって画定される、複数のランダムな量子状態を生成すること（１３０）と、
前記量子エンティティの前記複数のランダムな量子状態を、前記量子チャネル（１６）を介して前記受信者（２４）へ送信すること（１３６）と、
前記複数のランダムな量子状態のサブセットのベースを記述する構成情報を前記受信者（２４）へ送信すること（１５２）と、
前記サブセットにない前記送信された複数の量子状態から第１のバイナリ列を導出することと、
エラー訂正技法を使用することであって、それによって、前記第１のバイナリ列から前記共有秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する、エラー訂正技法を使用することと
を含む方法。
【請求項１８】
前記選択するステップは、２次元ヒルベルト空間の実部分空間における第１の複数のベースを生成して測定することを含む
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記構成情報を送信するステップは、前記複数のランダムな量子状態の前記サブセットの前記ベースを記述する情報を送信することを含む
請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記サブセットの情報を送信するステップは、無線チャネル等の公衆チャネル（１８）上で前記サブセットの情報を送信することを含む
請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記量子エンティティは光子であり、前記量子状態は前記光子の偏光の程度である
請求項１７〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
エラー訂正技法を使用する前記ステップは、前記送信者（２０）において、いくつかの量子状態を使用することであって、それによって、前記共有秘密鍵（２６）の単一のビットを生成する、いくつかの量子状態を使用することを含む
請求項１７〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
受信者（２４）が、量子通信チャネル（１６）を使用して、送信者（２０）と共有される秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する方法であって、
量子エンティティの複数のランダムな量子状態を、前記量子チャネル（１６）を介して前記送信者（２０）から受信すること（１３６）と、
ヒルベルト空間における受信者の複数のベースのランダムに選択された１つに関して、前記量子エンティティの前記受信された量子状態のそれぞれの前記量子状態を測定すること（１３８）と、
前記複数のランダムな量子状態のサブセットのベースを記述する構成情報を前記送信者（２０）から受信すること（１５２）と、
前記受信された構成情報及び前記サブセットに対応する前記測定された量子状態を解析することであって、それによって、送信された量子状態の前記サブセットを記述する第１の統計的分布と、前記対応する測定された量子状態を記述する第２の統計的分布とを導出する、解析すること（１５６，１５８）と、
前記第１の統計的分布及び前記第２の統計的分布がしきい値レベルよりも大きな相関の程度を有することを検証することによって、前記複数の送信されたランダムな量子状態の正当性の信頼レベルを確立すること（１６０）と、
前記サブセットにない前記受信された複数の量子状態から受信者のバイナリ列を導出することと、
エラー訂正技法を使用することであって、それによって、前記受信者のバイナリ列から前記共有秘密ランダム暗号鍵（２６）を確立する、エラー訂正技法を使用すること（１９２）と
を含む方法。
【請求項２４】
前記解析するステップは、前記ベースを記述する前記情報を解析することであって、それによって、前記第１の統計的分布を導出する、前記ベースを記述する前記情報を解析することを含む
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記確立するステップは、統計的なエラーレートを求めることを含む
請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記確立するステップは、
前記第１の統計的分布と前記第２の統計的分布との相違の程度を求めることと、
前記２つの分布の間の相関の程度がしきい値レベルよりも大きい場合には、前記チャネルの前記セキュリティを容認することと
を含む
請求項２３〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記導出するステップは、前記第１のバイナリ列を構成する、前記サブセットにない前記量子状態の前記ベースを表す情報を前記受信者（２４）へ送信することを含む
請求項２３〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記量子エンティティは光子であり、前記量子状態は前記光子の偏光の程度である
請求項２３〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記測定するステップを実行する前に、前記量子エンティティの前記受信された量子状態を一時的に記憶することをさらに含む
請求項２３〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記測定するステップは、前記一時的に記憶するステップの後に実行され、前記受信された受信者の構成情報を使用して、前記第２の複数のベースのうちのベースの一部を決定する
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記受信者（２４）が、測定用に選ばれた前記ベースに関するいくつかの情報及び前記測定の結果、又はそれらのうちのいずれかを前記送信者（２０）へ送信することをさらに含む
請求項２３〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
エラー訂正技法を使用する前記ステップは、いくつかの量子状態を使用することであって、それによって、前記受信者（２４）において前記共有秘密鍵（２６）の単一のビットを生成する、いくつかの量子状態を使用することを含む
請求項２３〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の統計的分布に関するデータを前記受信者（２４）から前記送信者（２０）へ送信することをさらに含む
請求項２３〜３２のいずれかに記載の方法。