【手続補正書】
【提出日】平成31年4月1日(2019.4.1)
【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】
２つの光子検出器ユニット、２つの光子エンタングルメント鎖、及び複数のマルチコア光ファイバリンクを備える、量子鍵生成システムであって：
前記光子エンタングルメント鎖の各々は、前記２つの光子検出器ユニットの間に延在し；
前記光子エンタングルメント鎖の各々は、少なくとも１つの量子リピータ、並びに第１及び第２の終端量子メモリを備え；
前記第１及び第２の終端量子メモリは、前記光子エンタングルメント鎖の第１及び第２の端部それぞれに位置決めされ；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記量子リピータは、１ペアの光子をエンタングルさせるように構造的に構成され；
前記複数のマルチコア光ファイバリンクは、各前記光子エンタングルメント鎖の前記量子リピータを、各前記光子エンタングルメント鎖の前記第１及び第２の終端量子メモリに、光学的に連結させるよう、構造的に構成され、これにより、前記第１及び第２の終端量子メモリが受信する光子が、前記量子リピータがエンタングルさせた光子とエンタングルし；
前記複数のマルチコア光ファイバリンクはそれぞれ、不均一な光子伝播遅延をもたらすよう構造的に構成される、少なくとも２つの不均一なコアを備え；
前記２つの光子エンタングルメント鎖それぞれの前記第１及び第２の終端量子メモリは、それぞれ、第１及び第２の交差鎖量子リピータを形成して、前記交差鎖量子リピータにおいて測定可能なエンタングルド粒子を生成し；
前記第１及び第２の光子検出器ユニットは、それぞれ前記第１及び第２の交差鎖量子リピータによって生成された前記測定可能なエンタングルド粒子を受信するよう、構造的に構成される、量子鍵生成システム。
【請求項２】
前記マルチコア光ファイバリンクは、単一モードマルチコア光ファイバを備え、
前記マルチコア光ファイバリンクの少なくとも２つの前記コアは、異なる直径を備える、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項３】
前記マルチコア光ファイバリンクの各々に含まれる前記少なくとも２つのコアは、前記少なくとも２つのコア相互の間で光子伝播遅延が異なるように、異なる屈折率プロファイルを備える、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項４】
前記マルチコア光ファイバリンクの少なくとも１つの前記コアは、屈折率プロファイルｎ（ｒ）２＝ｎ１２（１‐２Δ（ｒ／ａ）α）を備え、ここで：
ｒは前記コア内での径方向位置であり；
ｎ１はｒ＝０における屈折率であり；
αは屈折率定数であり；
ａはクラッドの半径であり；
Δ＝（ｎ１‐ｎ２）／ｎ１であり；
ｎ２は前記クラッドの屈折率である、請求項３に記載の量子鍵生成システム。
【請求項５】
前記マルチコア光ファイバリンクは、中心コア及び１つ又は複数の径方向オフセットコアを備える、スパンマルチコア光ファイバリンクを含む、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項６】
前記スパンマルチコア光ファイバリンクは、α＝α０ｓｉｎ（２πｚ／Λ）のスピンプロファイルを有する双方向スピン構成を備え、ここで：
αは、双方向スピンプロファイルであり；
α０は、ターン数／単位長で表されるスピン振幅であり；
Λはスピン区間長さであり；
ｚは光ファイバリンクの長さである、請求項５に記載の量子鍵生成システム。
【請求項７】
前記マルチコア光ファイバリンクは、スパンマルチコア光ファイバリンクを含み、
前記中心コアと、個々の前記径方向オフセットコアとの間の、コア長さの差は
【数１】
2018513622.tif 000001
であり、ここで：
Λは、光ファイバのスピン長さであり；
ａは、前記中心コアと前記個々の径方向オフセットコアとの間の径方向距離であり；
Ｎは、前記光ファイバリンクの長さＬに亘るスピンの合計数である、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項８】
前記マルチコア光ファイバリンクの個々の前記コアが、前記光子エンタングルメント鎖のうちの１つに対する光子伝播経路を提供し、同一の前記マルチコア光ファイバリンクの他の個々の前記コアが、前記光子エンタングルメント鎖のうちの別の１つに対する光子伝播経路を提供するよう、構造的に構成される、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項９】
前記光子エンタングルメント鎖の各々は、始点エンタングルド光子生成器、第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器、並びに少なくとも２つの量子リピータを更に備え；
前記始点エンタングルド光子生成器は、前記光子エンタングルメント鎖の前記第１の端部と前記第２の端部との間の、それぞれの始点位置に位置決めされ；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記量子リピータのうちの少なくとも２つは、コア長さＬのコアを備える前記マルチコア光ファイバリンクによって、前記光子エンタングルメント鎖の前記始点エンタングルド光子生成器に光学的に連結された、第１及び第２の中間量子リピータを備え；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器は、それぞれ、コア長さＬのコアを備える前記マルチコア光ファイバリンクによって、前記光子エンタングルメント鎖の前記第１及び第２の中間量子リピータに光学的に連結され；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器は、それぞれ、コア長さＬ’のコアを備える前記マルチコア光ファイバリンクによって、前記光子エンタングルメント鎖の前記第１及び第２の終端量子メモリに光学的に連結され、ここでＬ'＞Ｌであり；
前記始点エンタングルド光子生成器、前記第１の中間エンタングルド光子生成器、及び前記第２の中間エンタングルド光子生成器はそれぞれ、エンタングルした光子のペアを生成するよう構造的に構成され：
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記第１及び第２の中間量子リピータは、前記始点エンタングルド光子生成器が生成したエンタングルした光子のペアが、前記第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器がそれぞれ生成したエンタングルした光子のペアとエンタングルするよう、構造的に構成される、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項１０】
前記光子エンタングルメント鎖の各々の少なくとも１つの前記量子リピータは、前記光子エンタングルメント鎖の前記第１の端部と前記第２の端部との間の、それぞれの始点位置に位置決めされた、始点量子リピータを更に備え；
前記光子エンタングルメント鎖の各々は、コア長さＬのコアを備える前記マルチコア光ファイバリンクによって、前記光子エンタングルメント鎖の前記始点量子リピータに光学的に連結された、第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器を備え；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器は、それぞれ、コア長さＬ’のコアを備える前記マルチコア光ファイバリンクによって、前記光子エンタングルメント鎖の前記第１及び第２の終端量子メモリに光学的に連結され、ここでＬ'＞Ｌであり；
前記第１及び第２の中間エンタングルド光子生成器はそれぞれ、エンタングルした光子のペアを生成するよう構造的に構成され；
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記始点量子リピータは、前記第１の中間エンタングルド光子生成器が生成したエンタングルした光子のペアが、前記第２の中間エンタングルド光子生成器がそれぞれ生成したエンタングルした光子のペアとエンタングルするよう、構造的に構成される、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項１１】
前記光子エンタングルメント鎖の各々は、各前記光子エンタングルメント鎖の前記第１の終端量子メモリと前記第２の終端量子メモリとの間に配置された少なくとも２つの量子リピータを更に備え、
前記少なくとも２つの量子リピータは、隣接して位置決めされ、前記マルチコア光ファイバリンクによって光学的に連結され；
前記量子リピータの各々は、光子のペアをエンタングルさせて、個々のエンタングルした前記光子を前記マルチコア光ファイバリンク内へと出力するよう、構造的に構成され；
前記量子リピータの各々に隣接して位置決めされた前記量子リピータが出力した前記個々のエンタングルした光子を受信するよう、構造的に構成される、請求項１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項１２】
前記光子エンタングルメント鎖の各々の前記少なくとも２つの量子リピータはそれぞれ、２つの量子メモリ、及びエンタングルメント光学素子を備え；
前記エンタングルメント光学素子は、前記２つの量子メモリ及び２つのエンタングルメント検出器に光学的に連結されてこれらの間に延在する、２つ以上のエンタングリング経路を備える、請求項１１に記載の量子鍵生成システム。
【請求項１３】
前記エンタングルメント光学素子はビームスプリッタを更に備え、前記ビームスプリッタは、前記エンタングリング経路の各々が前記ビームスプリッタを横断するように位置決めされ；
前記エンタングルメント光学素子は、前記量子メモリが出力した粒子が前記ビームスプリッタを同時に横断する際に、前記粒子のペアをエンタングルさせるよう、構造的に構成される、請求項１２に記載の量子鍵生成システム。