(57)【要約】【課題】正規利用者が保持すべき装置の構成が簡易であって、装置運用のための負担とコストが小さい量子暗号装置を提供する。【解決手段】正規利用者の保持する装置２１は、量子ビットの情報担体となる光子を発生する微弱コヒーレント光源１と、量子ビットにＢＢ８４状態を準備するための変調器４と、第三者装置２２から通知された変数値（協同変数）と自己の保有する変数値のパリティを計算する古典計算機９とを備え、量子通信路５を介して量子ビットを第三者装置２２に送付し、古典通信路１０を介して他の正規利用者と古典的な通信を行う。第三者装置２２は、正規利用者の装置２１から送付された微弱光から多光子成分をフィルタして単一光子に変換する単一光子フィルタ６と、２量子ビットの協同変数を計算する量子計算機７とを備え、計算された協同変数は、古典通信路８を介して正規利用者の装置２１に通知される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２量子ビットの協同変数を計算する量子計算手段を有する第三者装置と、
正規利用者ごとに設けられ、量子ビットの情報担体となる光子を発生する微弱コヒーレント光源と、該量子ビットにＢＢ８４状態を準備するための変調器と、前記第三者装置から通知された変数値と自己の保有する変数値のパリティを計算する手段とを有する、装置と、
前記変調器から出力される量子ビットを前記第三者装置に送付する量子通信路と、
を有する量子暗号装置。
【請求項２】
前記第三者装置から前記各正規利用者の装置に前記協同変数の計算結果を通知する第１の古典通信路と、
前記各正規利用者の装置間で古典的な通信を行うための第２の古典通信路と、
をさらに備える、請求項１に記載の量子暗号装置。
【請求項３】
前記第三者装置に、前記量子通信路を介して送付されてきた微弱光から多光子成分をフィルタして単一光子に変換して前記量子計算手段に供給する手段をさらに備える、請求項１または２に記載の量子暗号装置。
【請求項４】
前記第三者装置に接続され、複数の前記正規利用者の装置の中から任意の２つの装置をオンデマンドで前記第三者装置に結合させるスイッチ手段をさらに有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の量子暗号装置。
【請求項５】
量子ビットの情報担体となる光子を発生する微弱コヒーレント光源と、該量子ビットにＢＢ８４状態を準備するための変調器と、第三者装置から通知された変数値と自己の保有する変数値のパリティを計算する手段とを有し、前記変調器から出力される量子ビットを量子通信路を介して前記第三者装置に送付する量子暗号装置。
【請求項６】
異なる正規利用者の装置から量子通信路を介して量子ビットを受け取り、２量子ビットの協同変数を計算する量子計算手段を有し、計算された協同変数を前記正規利用者の装置通知にする量子暗号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子暗号装置、特に暗号鍵を光ファイバー通信により共有する量子暗号鍵配布を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの爆発的普及や電子商取引の実用化を迎え、通信の秘密保持・改竄防止や個人の認証など、暗号技術に対する社会的な必要性が高まっている。現在、暗号を用いる通信には、暗号方式として、ＤＥＳ暗号のような共通鍵方式やＲＡＳ暗号をはじめとする公開鍵方式が広く用いられている。しかし、これらの暗号方式は、暗号の解読には膨大な計算量を必要とするはずであるという「計算量的安全性」にその基盤を置いている。つまり、現行の暗号方式は、計算機ハードウェアと暗号解読アルゴリズムの進歩に常に脅かされている言える。特に銀行間のトランザクションや軍事・外交にかかわる情報などの極めて高い安全性が要求される分野では、計算量的安全性に依拠することなく原理的に安全な暗号方式が実用になれば、そのインパクトは非常に大きい。
【０００３】
情報理論において無条件安全性が証明されている暗号方式に、ワンタイムパッド法がある。ワンタイムパッド法は、通信文と同じ長さの暗号鍵を用い、暗号鍵を１回で使い捨てることが特徴である。ベネット及びブラッサードは、非特許文献１において、現在、ＢＢ８４プロトコルとして広く知られている、ワンタイムパッド法に使用する暗号鍵を安全に配送する具体的なプロトコルを提案した。この提案を契機に、量子暗号の研究が盛んになってきている。量子暗号では、物理法則が暗号の安全性を保証するため、計算機の能力の限界に依存しない究極の安全性保証が可能になる。現在検討されている量子暗号方式は、１ビットの情報を単一光子の状態として伝送するというものである。このため、伝送路である光ファイバにより光子の状態が変化すると、量子暗号の安全性は大きく損なわれる。
【０００４】
非特許文献１に記載されているような、理論的にその安全性が証明されている量子暗号装置では、２次元自由度を持つ系の２つの区別可能な状態とそのコヒーレントな重ね合わせ状態とを利用して秘密鍵が安全に伝送される。このような重ね合わせ状態を含む量子状態は、情報通信への応用の観点からは、量子情報と呼ばれる。量子情報を担う系は量子ビットと呼ばれ、それは数学的にはスピン１／２系と等価である。以下、スピン１／２系に関する用語を用いて従来の量子暗号装置を記述するが、量子情報を担う担体系としては、どのような種類の量子力学的二準位系を用いてもよい。
【０００５】
従来の量子暗号装置では非特許文献１に記載されているように、送信者アリス（Ａｌｉｃｅ）は、各々の量子ビットに変調すべき状態をｘ基底（σx演算子の固有状態：
【０００６】
【数１】
2007189517.tif 000003
【０００７】
）とｚ基底（σz演算子の固有状態：
【０００８】
【数２】
2007189517.tif 000004
【０００９】
）のどの状態にエンコードするかをアトランダムに選択し、それに従って変調を施した量子ビットを受信者ボブ（Ｂｏｂ）に送付する。状態
【００１０】
【数３】
2007189517.tif 000005
【００１１】
はビット値０を、状態
【００１２】
【数４】
2007189517.tif 000006
【００１３】
はビット値１を表わすものと取り決める。ｘ基底の状態とｚ基底の状態は相補的状態と呼ばれ、個別の量子ビットについて両者を同時に誤りなく決定できるいかなる測定手段も存在しない。これは、［σx，σz］≠０であること、すなわち個々の量子ビットについてσxとσzの同時固有状態は存在せず、両方の変数の同時固有値は存在しないという量子力学の原理の反映である。σxとσzのような非可換な変数を相補的あるいは共役な変数と呼ぶ。以降、これらの４つの非直交状態を（基底とビット値のタグを付けて）アトランダムに準備することをＢＢ８４状態の準備と呼ぶ。
【００１４】
受信者ボブは、送信者アリスから受け取った量子ビットについて、アトランダムにσx（ｘ基底）とσz（ｚ基底）のどちらの相補的オブサーバブルのビット値を測定するかを選択し、個別に射影測定を行う。このように、４つの非直交状態をアトランダムに射影測定し（基底とビット値のタグを）記録することをＢＢ８４状態の測定と呼ぶ。もし、ボブの測定基底がアリスの準備状態の基底と整合する場合には、測定されたビット値は、アリスの送ったビット値と完全に一致する。不整合の場合は、両者のビット値は完全に非相関である。アリスとボブは、基底の整合した量子ビットに関する準備および測定データのみを抽出し、そのビット値データからなるランダムビット列を秘密鍵として用いる。いかなる盗聴行為も、秘密鍵データに有限のエラーを生じさせるため、アリスとボブは、鍵データのアンサンブルからサンプリングしたサブアンサンブルを用いて鍵データのエラーの程度を評価することにより、盗聴者への情報漏洩量の上限を把握することができる。アリスとボブは、盗聴者への情報漏洩量上限に相当する鍵データを短縮することにより、証明可能な安全性を持つ秘密鍵を共有することができる。
【００１５】
その後、エカートは、非特許文献２において、ＥＰＲ相関と呼ばれる量子相関をベースにした量子暗号の方式を提案した。非特許文献２の方式は、非特許文献１の方式と同様の安全性を持つことが示されている。この方式では、アリスは最大量子相関状態に準備された２量子ビットペアのアンサンブルを準備する。最大量子相関状態とは、２量子ビットの協同変数
【００１６】
【数５】
2007189517.tif 000007
【００１７】
の同時固有状態のことである。ここで、
【００１８】
【数６】
2007189517.tif 000008
【００１９】
は２を法とする和であり、
【００２０】
【数７】
2007189517.tif 000009
【００２１】
はアリスのσxの測定ビット値とボブのσxの測定ビット値のパリティを表わす。このことは［σx，σz］≠０であることとは矛盾しない。なぜならば、［σx，σz］＋［σz，σx］＝０から、
【００２２】
【数８】
2007189517.tif 000010
【００２３】
となるからである。アリスは、それぞれのペアのうち１量子ビットを、順次、ボブに送付する。それぞれのペアに属する光子について、アリスとボブは、独立にアトランダムに、σx（ｘ基底）とσz（ｚ基底）のどちらのオブサーバブルのビット値を測定するかを選択し、ローカル測定を行う。アリスの量子ビットのローカル変数σxやσzおよびボブの量子ビットのローカル変数σxやσzは事前に確定しておらず、それらの測定結果は基底の選択によらずランダムで予測不可能である。しかしながら、２量子ビットの協同変数
【００２４】
【数９】
2007189517.tif 000011
【００２５】
は、アリスが準備したＥＰＲ状態に依存する既知の値に事前に確定しており、それらの測定値は確定的に予測可能である。言い換えれば、アリスとボブの測定基底が整合した場合、観測ビット値は予め確定したパリティ値を持つ。従って、アリスが準備したＥＰＲ状態が公知であり、アリスとボブの測定基底が整合した場合には、自らの測定結果と予め確定しているパリティ値とから、他者の測定結果を知ることができる。このようにしてアリスとボブは測定基底の整合したデータセットのみを抽出することにより、秘密鍵として使用可能な乱数データを共有することが可能である。
【００２６】
このような方法でエラーフリー（誤りなし）の乱数データ共有が可能であるのは、アリスとボブの共有する２量子ビットペアが最大量子相関状態にある場合に限る。いかなる盗聴行為も２量子ビットペアにアンシラ(ancilla)を量子相関させる行為となり、２量子ビットペアを最大量子相関状態から混合状態に変化させ、共有した鍵データにエラーを誘発する。前述と同様に、アリスとのボブは、鍵データのアンサンブルからサンプリングしたサブアンサンブルを用いて鍵データのエラーの程度を評価することにより、盗聴者への情報漏洩量の上限を把握することができる。アリスとボブは、盗聴者への情報漏洩量上限に相当する鍵データを短縮することにより、証明可能な安全性を持つ秘密鍵を共有することができる。ここまで、鍵配付に用いる２量子ビットペアはアリスが準備するという前提で記述してきたが、この前提は不要であり、アリスとボブ以外の第三者が２量子ビットペアを準備しても差し支えない。この場合、２量子ペアビットを準備する第三者も、盗聴者同様、いかなる鍵情報も得ることはできない。
【００２７】
なお、量子暗号装置に関する特許文献としては、例えば、特許文献１〜５がある。また量子暗号鍵を配布するための従来技術としては、特許文献６に記載のものがある。特許文献７には、公開鍵暗号を用いた共通鍵配送システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３７５９３号公報
【特許文献２】特表２０００−５１１０１６号公報
【特許文献３】特表２０００−５１７４９９号公報
【特許文献４】特表平９−５０２３２２号公報
【特許文献５】特開２０００−１７４７４７号公報
【特許文献６】特開２００５−２１７６７６号公報
【特許文献７】特許第２５６３５１８号公報
【非特許文献１】ベネット（Bennett）、ブラッサード（Brassard）著  ＩＥＥＥコンピュータ、システム、信号処理国際会議（IEEE Int. Conf. on Computers, Systems, and Signal Processing, Bangalore, India, p. 175 (1984)）
【非特許文献２】エカート（Ekert）著  フィジカルレビュー、レタース（Phys. Rev. Lett., 67, 661 (1991)）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、上述の非特許文献１および非特許文献２に開示された量子暗号装置は、以下に述べるような課題を有している。
【００２９】
非特許文献１に示された方式では、アリスは鍵の送信者である一方でボブは鍵の受信者であると、その役割は非対称であり、また、送信者と受信者とでは、その保有すべき装置も大きく異なる。受信者ボブが保持する受信装置には、単一量子の個別測定が必要であり、その動作と保守に多大な技術と費用を要するデバイスが含まれる。例えば、量子暗号では量子ビットの担体として光子が用いられるが、単一量子の個別測定のために単一光子の検出器が必要である。この種の検出器は、特殊なデバイス開発を要し、また低温動作が必要であったり、複雑な調整や動作安定化のための細かな配慮が必要であったりし、一般的なユーザには取扱いが困難な装置である。他方、アリスが保有する送信装置は、光源と変調器のみから構成されており、大変簡単である。特に光源として微弱コヒーレント光源（レーザ光源）を用いる場合、送信装置は大変コンパクトに作ることができ、ユーザにも容易に扱え、量産も低コスト化も容易である。このように、従来の量子暗号装置を普及させるには、受信装置の複雑さがネックとなっており、解決を要する課題となっている。
【００３０】
また、非特許文献２に開示された量子暗号装置の場合、仮に２量子ビットの準備を第三者が行うとすれば、正規利用者であるアリスおよびボブは、ともに量子ビットの受信者となり、その役割は対称である。正規受信者の持つべき受信装置は全て同等であり、装置の量産等の点でメリットはある。しかしながら、正規利用者が保持すべき受信装置の取扱いの困難さの課題は依然として残されており、非特許文献２の量子暗号装置は、非特許文献１の装置に比べてより実現が困難となっている。
【００３１】
さらに、上述の特許文献１〜７に記載された技術を用いても、正規利用者が保持すべき受信装置の取扱いの困難さの課題は解決されない。
【００３２】
本発明は、上記従来技術の抱える課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、正規利用者の持つべき装置が全て同等かつ簡単な装置構成で済む、量子暗号装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本発明の量子暗号装置は、２量子ビットの協同変数を計算する量子計算手段を有する第三者装置と、正規利用者ごとに設けられ、量子ビットの情報担体となる光子を発生する微弱コヒーレント光源と、該量子ビットにＢＢ８４状態を準備するための変調器と、第三者装置から通知された変数値と自己の保有する変数値のパリティを計算する手段とを有する、装置と、変調器から出力される量子ビットを第三者装置に送付する量子通信路と、を有する。
【００３４】
本発明の量子暗号装置では、第三者装置から各正規利用者の装置に協同変数の計算結果を通知する第１の古典通信路と、各正規利用者の装置間で古典的な通信を行うための第２の古典通信路と、をさらに設けることが好ましい。また、第三者装置に、量子通信路を介して送付されてきた微弱光から多光子成分をフィルタして単一光子に変換して量子計算手段に供給する手段をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
以下、本発明の量子暗号装置の動作原理について、図３を用いて説明する。
【００３６】
本発明の量子暗号装置は、図３に示したように、最大量子相関状態に準備された２量子ビットペアの各々の量子ビットを個別に測定したときの事象生起の確率分布は、その時間反転と見なせる個別に状態準備された２量子ビットをベル一括測定したときの事象生起の確率分布と一致し、両者の間には一対一対応があるという事実を利用する。ベル一括測定とは、同時に誤りなしで測定することは不可能である各量子ビットの変数σxおよびσzの値を知ることなく、２量子ビットの協同変数
【００３７】
【数１０】
2007189517.tif 000012
【００３８】
を同時に計算し決定する量子計算過程であり、量子計算機によって実行することができる。
【００３９】
本発明では、このような対応関係を利用することにより、非特許文献２に開示された量子暗号装置の時間反転版による実装が可能である。すなわち、本発明によれば、非特許文献２に開示された量子暗号装置と同様に、二人の正規受信者アリスとボブはその役割が対称的であるが、正規受信者が送信者、第三者が受信者となるような量子暗号装置を実装することができる。非特許文献２に開示された量子暗号装置では、正規利用者間でエラーフリーの乱数データ共有が可能であるのは、アリスとボブの共有する２量子ビットペアが最大量子相関状態にある場合に限られるが、本発明による時間反転版による実装では、正規利用者間でエラーフリーの乱数データ共有が可能であるのは、アリスとボブが個別に準備した２量子ビットペアを第三者がベル一括測定する場合に限られる。いかなる盗聴行為も２量子ビットペアにアンシラを量子相関させる行為になり、２量子ビットペアの測定をベル一括測定から変化させ、共有した鍵データにエラーを誘発する。アリスとボブは、鍵データのアンサンブルからサンプリングしたサブアンサンブルを用いて鍵データのエラーの程度を評価することにより、盗聴者への情報漏洩量の上限を把握することができ、盗聴者への情報漏洩量上限に相当する鍵データを短縮することにより、証明可能な安全性を持つ秘密鍵を共有することができる。第三者が知ることができるのは、唯一各々の量子ビットの正規利用者の測定結果のパリティの値のみである。第三者が、測定値自体は知ることはできず、したがって、盗聴者同様、いかなる鍵情報も得ることはできない。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によると、正規利用者は、すべて対称対等であって、かつ、保持すべき装置は取扱いが容易な送信装置で済む送信者となる。高コストであるとともに一般ユーザには取扱いが困難である受信装置は、複数の正規利用者に対して共通に設けられるセンタに設けておくことが可能である。したがって、本発明の量子暗号装置は、非特許文献１および非特許文献２に開示された量子暗号装置に比べて、正規利用者の装置を簡易化でき装置運用のための負担を大幅に軽減することができる。また、送信装置は量産可能であるため、量子暗号装置の利用におけるコスト面の障壁を大幅に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態の量子暗号装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
［構成の説明］
図１に示した例では正規利用者としてアリス（Ａｌｉｃｅ）とボブ（Ｂｏｂ）の二人がおり、それぞれ、同一の装置２１を保持している。図に示されるように、量子暗号装置は、正規利用者アリスとボブに対して対称的である。さらに、これらの正規利用者によって共有される第三者装置（センタ）２２が設けられている。
【００４３】
正規利用者の装置２１は、量子ビットの情報担体となる光子を発生する光源１と、光源１から入射する光子の状態を初期化するための状態初期化装置２と、ＢＢ８４状態を選択するための真性乱数発生器３と、量子ビットにＢＢ８４状態を変調する変調器４と、古典計算機９とを備えている。光源１は、微弱コヒーレント光源として、レーザ光源と適切な光強度減衰器により構成することができる。さらに各正規利用者の装置２１は、第三者装置（センタ）２２に対して、量子ビットを第三者装置２２に対して送付するための量子通信路５と、第三者装置２２が計算した変数値（協同変数の値）を受け取るための古典通信路８によって接続している。また、アリスとボブの装置２１は、基底情報の交換、エラー評価、エラー訂正、秘匿性増強などのプロセスに用いる古典通信路１０によって相互に接続されている。
【００４４】
正規利用者と第三者２２は、量子ビットを伝送するための量子通信路５、計算結果を通知するための古典情報路８により接続されている。量子通信路は通常の光ファイバを用いることができる。古典通信路８，１０は、古典的な通信を行うための通信路であり、通常のインターネット通信で十分である。
【００４５】
本実施形態において、ＢＢ８４状態は、光子の２つの直交する偏光の重ね合わせや、時間・空間的に識別可能な２つの光子波束の重ね合わせなどにより実現できるが、他の自由度を用いてもよい。変調器４は、光源１から状態初期化装置２を経て入力する光子からなる量子ビットにＢＢ８４状態を準備するためのものであり、変調器４によってＢＢ８４状態を準備された量子ビットは、量子通信路５を介して第三者装置２２に送られるようになっている。古典計算機９は、第三者装置２２から通知された変数値と自装置で保有する変数値とのパリティを計算するために設けられている。
【００４６】
第三者装置２２は、正規利用者の装置２１から量子通信路５を介して送付された微弱光から多光子成分をフィルタして単一光子に変換する単一光子フィルタ６と、量子計算機７とを備えている。単一光子フィルタ６は、正規利用者の装置２１ごとに対応して設けられており、送付された量子ビット担体である微弱光に確率的に含まれる多光子成分を除去するための量子フィルタとして構成されている。このような単一光子フィルタ６は、量子非破壊測定技術により実現可能である。量子計算機７は、アリスの装置２１から一方の単一光子フィルタ６を介して入力する量子ビットとボブの装置２１から他方の単一光子フィルタ６を介して入力する量子ビットとの２量子ビットの協同変数を計算する。計算された協同係数は、古典通信路８を介して、アリスとボブの装置２１にそれぞれ通知されるようになっている。
［動作の説明］
次に、本実施形態の量子暗号装置の動作を説明する。
【００４７】
各正規利用者の装置２１において、光源１から出射された光子からなる量子ビットは、状態初期化装置２により適切な初期状態に準備される。正規利用者の装置２１では、真性乱数発生器３によって生成される２ビットの乱数（σxまたはσz）を記録するとともに、その乱数値にしたがって、変調器４により量子ビットがＢＢ８４状態に変調される。以下の説明において、アリスの装置２１で発生した乱数とボブの装置２１で発生した乱数とを区別する必要がある場合には、アリスの装置で発生した乱数をσx(A)またはσz(A)で表わし、ボブの装置で発生した乱数をσx(B)またはσz(B)で表わすことにする。
【００４８】
アリス及びボブの装置１０でそれぞれＢＢ８４状態に変調された量子ビットは、量子通信路５を介して第三者装置２２に送られる。第三者装置２２では、単一光子フィルタ（量子フィルタ）６により、送付された量子ビット担体である微弱光が単一光子に変換される。両方の装置２１からそれぞれ入力し単一光子に変換された量子ビットに基づいて、量子計算機７は、協同変数として、そのｘ基底のパリティ
【００４９】
【数１１】
2007189517.tif 000013
【００５０】
およびｚ基底のパリティ
【００５１】
【数１２】
2007189517.tif 000014
【００５２】
を計算する。計算結果は、古典通信路８により、正規利用者（アリスとボブ）の装置２１に通知される。
【００５３】
正規利用者の装置２１は、相互に、古典通信路１０を通じて基底情報を交換しており、第三者装置２２に伝送した量子ビットのアンサンブルのうち基底が整合したサブアンサンブルを各自が選別する。正規利用者の装置２１では、古典計算機９が、各自のサブアンサンブルの各々の量子ビットのビット値と、報告されたｐxまたはｐzのうち、送付の際に用いた基底と合致するものとのパリティ
【００５４】
【数１３】
2007189517.tif 000015
【００５５】
を計算する。このパリティの計算により、正規利用者の装置２１は、相手方が準備して送付した量子ビットの個々のビット値を知ることができる。このようにして得られたデータを選別鍵とする。
【００５６】
盗聴行為が無ければ選別鍵はエラーフリーであるが、盗聴行為があるとエラーが含まれるようになる。正規利用者は、非特許文献１および２に記載されているように、選別鍵からサンプリングしてエラー評価を行い、盗聴情報上限量を計算することができる。これを基に、古典通信路１０を用いて古典的エラー訂正および秘匿性増強プロトコルを実行し、安全な最終鍵を入手することができる。
【００５７】
本実施形態の量子暗号装置の特徴は、取扱いと管理運用が難しい受信装置の設置、保守運営を第三者装置２２として第三者に委託することができ、それでいながら、その第三者の信頼性や安全性を仮定しなくてもよいという点にある。このような第三者装置２２としては、正規利用者から利用料を徴収することによって運営されるセンタ２４として、専門家集団である電気通信事業者などが運用を担うものを想定している。このとき、図２に示したように、複数の正規利用者の装置２１と第三者装置２２との間に、正規利用者の装置２１の要求によってオンデマンドで通信路を切り替える光スイッチ２３を挿入することによって、第三者装置２２の有限の資源を多くの正規利用者で時間分割的に共用することができるようになる。電気通信事業者などの第三者は、第三者装置２２及び光スイッチ２３を含めたセンタ２４を管理すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の一形態の量子暗号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の量子暗号装置において、第三者が果たす役割を説明する図である。
【図３】本発明の量子暗号装置の動作原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    光源
２    状態初期化装置
３    真性乱数発生器
４    変調器
５    量子通信路
６    単一光子フィルタ
７    量子計算機
８，１０    古典通信路
９    古典計算機
２１    正規利用者の装置
２２    第三者装置
２３    光スイッチ
２４    センタ
【図１】
2007189517.tif 000016
【図２】
2007189517.tif 000017
【図３】
2007189517.tif 000018