"アバランシェフォトダイオードと、前記アバランシェフォトダイオードに逆バイアスをかけるバイアス回路と、光子吸収により前記アバランシェフォトダイオードに生じるアバランシェイベントを過渡電流として測定する第1測定回路と、前記アバランシェフォトダイオードに流入するバイアス電流を測定する第2測定回路と、を具備する光子検出システム。前記第2測定回路は、1マイクロ秒以上の積分時間で前記バイアス電流を測定する請求項1に記載のシステム。前記第2測定回路は、前記測定された電流が予め定められた値を超える場合、電流異常を示す請求項1に記載のシステム。前記バイアス回路は、前記アバランシェフォトダイオードにDCバイアスを供給するDCバイアス電源を具備し、前記第2測定回路は、前記DCバイアス電源に直列に提供される請求項1に記載のシステム。前記バイアス回路は、前記DCバイアスに直列に供給されるクエンチング抵抗を具備し、前記クエンチング抵抗は、20kΩ以上の抵抗を有する請求項4に記載のシステム。前記第2測定回路は、予め定められた誤信号を出すことにより、前記電流異常をさらに示す請求項3に記載のシステム。前記予め定められた誤信号は、固定の電気パルスストリームである請求項6に記載のシステム。前記第2測定回路は、前記検出器出力を無効にすることにより、前記電流異常をさらに示す請求項3に記載のシステム。前記第2測定回路は、前記バイアス電流が、単一光子レジームにおける前記アバランシェフォトダイオードの最大光電流の10に対応する値を超えるかどうかを示す請求項1に記載のシステム。前記バイアス回路は、交流電圧バイアス電源および直流電圧バイアス電源を具備する請求項1に記載のシステム。前記交流電圧バイアス電源は、パルス、方形波または正弦波の形式でAC電圧を出力する請求項9に記載のシステム。前記交流電圧バイアス電源は、周期的である請求項9に記載のシステム。前記第1測定回路は、前記アバランシェフォトダイオードの前記容量性応答を補償するためのユニットをさらに具備する請求項1に記載のシステム。量子通信システムに関する受信機であって、前記受信機は、少なくとも2つの基底から選択された基底を用いて符号化された光パルスを受信し、前記受信機は、前記パルスを符号化するために用いられる可能な基底から選択された基底で測定を行なうデコーダと、先行する請求項のいずれかに従う光子検出システムとを具備し、前記デコーダの出力を受信する受信機。少なくとも2つの基底から選択された基底を用いて符号化された光パルスを送る送信部と、請求項14に記載の受信機とを具備する量子通信システム。アバランシェフォトダイオードを用いて光子を検出する方法であって、前記方法は、前記アバランシェフォトダイオードに逆バイアスをかけ、光子吸収により前記アバランシェフォトダイオードに生じるアバランシェイベントを過渡電流として測定し、前記アバランシェフォトダイオードに流入するバイアス電流を測定することを具備する方法。一実施形態において、本実施形態は、アバランシェフォトダイオードと、前記アバランシェフォトダイオードに逆バイアスをかけるバイアス回路と、光子吸収により前記アバランシェフォトダイオードに生じるアバランシェイベントをパルス電流として測定する第1測定回路と、前記アバランシェフォトダイオードに流入するバイアス電流を測定する第2測定回路とを具備する光子検出システムを提供する。この実施形態では、第2測定回路は、APDを通るバイアス電流を測定する。これは、APDと接地との間のパスに提供されるセンシング抵抗と呼ばれる抵抗上で、過渡電圧降下を測定することにより過渡電流として典型的に測定されるアバランシェイベントとは異なる。パルス電流は、100psからマイクロ秒未満の継続期間を有する。過渡アバランシェ電流の振幅は、識別レベルを越えるためにセンシング抵抗のインピーダンスに依存して、約1mAであることが要求される。対照的に、DCバイアス電流は、はるかに高精度で測定されうる。例えば、10nAのDC電流は、難なく測定されうる。バイアス電流は、1マイクロ秒以上の積分時間で測定される。したがって、バイアス電流は、時間平均される光電流として扱われる。実施形態では、第2測定回路は、DCバイアス電流が単一光子レジームを超えるかどうかを示す。APDが、高レベルの放射にさらされる場合、APDはブラインド、すなわち、さらに入ってくる単一光子に鈍感となりうる。このブラインドは、APDに供給されるバイアスをその単一光子感度レベル未満に低下させる、大きな光電流の結果である。一実施形態では、第2測定回路は、単一光子計数レジームにおいてバイアス電流がアバランシェフォトダイオードの最大の光電流の50を超えるかどうかを示す。さらに追加的な実施形態では、第2測定回路は、光電流が最大値の10を超えるかどうかを示す。追加の実施形態では、第2測定回路は、予め定められた誤信号erroneoussignalを出すことにより、バイアス電流が単一光子計数レジームを超えることを示す。そのような予め定められた信号は、ブラインド攻撃の存在を示すこととして認識されるであろうパルスシーケンスであってもよい。バイアス回路の異なるタイプもあり得る。DCバイアスは、それ自身が適用されてもよいし、または、DCとACとの組合せが適用されてもよい。第2測定回路は、DCバイアス電源と直列に提供されてもよい。交流電圧源は、パルス、方形波あるいは正弦波の形式でAC電圧を出力するように構成されてもよい。AC電源は、周期的でもよいし、準周期的でもよい。高照度のブラインド効果は、直流バイアスと直列に適用される抵抗クエンチング抵抗に依存する。クエンチング抵抗が低いほど、ブラインド効果が弱くなる。一実施形態では、クエンチング抵抗は、20kΩ以下、より好ましくは5kΩ以下、さらに好ましくは1kΩ以下の抵抗を有する。より高いクエンチング抵抗を備える光子検出器ほど、ブラインド攻撃しやすい。それゆえ、一実施形態では、クエンチング抵抗は少なくとも20kΩである。ブラインド攻撃では、より高い連続波CW光強度が検出器に入射する。一実施形態では、第1測定回路は、アバランシェフォトダイオードの容量性応答を消去するためのユニットをさらに含む。例えば、自己差分回路またはバンドパスフィルタが提供されてもよい。追加的な実施形態では、少なくとも2つの基底から選択された基底を用いて符号化された光パルスを受信する受信機であり、前記受信機は、前記パルスを符号化するために用いる可能な基底から選択された基底で測定を行なうデコーダと、上述したような光子検出システムとを具備し、前記デコーダの出力を受信する量子通信システムに関する受信機が提供される。追加的な実施形態では、少なくとも2つの基底を用いて符号化された光パルスを送る送信部と、上述した受信機とを具備する量子通信システムが提供される。図1は、本実施形態を理解するのに役立つ光子検出システムの概略図である。システムはアバランシェフォトダイオードAPD1を含む。アバランシェフォトダイオードは、当技術分野で周知であり、ここでさらに記述しない。アバランシェフォトダイオードは、アバランシェフォトダイオードに接続されるバイアス回路3を用いて逆バイアスをかけられる。アバランシェフォトダイオードは、センシング抵抗5を介して接地される。このセンシング抵抗5を通る過渡電圧は、アバランシェフォトダイオード1とセンシング抵抗5との間に接続される回路7を介して測定される。単一光子検出については、バイアス回路3は、APDにその降伏電圧を上回るバイアスがかけられるように設定される。この状態で、APD1での単一光子入射は、単一光子誘導電荷singlephotoninducedchargeのアバランシェ増倍を引き起こすための有限確率finiteprobabilityを有し、巨視的な電流を生成する。この過渡アバランシェ電流は、センシング抵抗5を介して電圧降下として検出される。過渡電圧はその後、弁別器6において、予め定められた電圧レベル、すなわち識別レベルに対して識別される。この識別レベルが過渡電圧によって越えられる場合、弁別器は、検出イベントを示す検出器出力を与えるために、明確な電気信号を、例えば、たいていTTLパルスとして出力する。いったん検出イベントが記録されるregisterと、アバランシェ電流は、APD降伏電圧未満でAPDバイアスをもたらすことによってクエンチされ、その後APDが単一光子感知状態となるようにリセットされる。アバランシェクエンチングは、受動的には大きなクエンチング抵抗を用いるか、または能動的にはAPDバイアスを制御するためにアバランシェ電流を用いるかで達成されうる。代替的に、ゲートモードも用いることができる。ゲートモードでは、APDは、電圧ゲートによって短期間だけ、典型的に数ナノ秒で、その降伏電圧を上回るバイアスがかけられる。ゲート窓の外で、APDはその降伏電圧を下回るバイアスがかけられ、それゆえアバランシェがクエンチされる。図2は、実施形態に従う光子検出システムの概略図である。不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。図2の光子システムは、図1の光子検出システムと同様である。しかしながら、APD1を通過するバイアス電流をモニタする電流モニタ回路9が提供される。この電流モニタ回路9の妥当性は、後により詳細に記述する。図3aは、バイアス回路および電流検出回路9がより詳細に示された実施形態に従う光子検出システムを示す。不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。ここで、電流監視回路9はバイアス回路3の一部として示される。ゲートAPDとともに、バイアス回路はDCパス21およびACパス23から成る。これらは、バイアスT接合25によって結合する。DCパス21は、DC電圧源、読み出し出力29を備える電流モニタ27、およびクエンチング抵抗31を含む。DC電圧は、APD1の降伏よりわずかに低く設定され、重畳ゲートACバイアスはその後、予め定められた時間でAPDが単一光子感知になるようにするため、APD1に降伏を上回るバイアスをかける。変調ACバイアスは、APDが速くリセットされることを可能にする。APDは、単一光子検出に関する量子通信システムにおいてしばしば用いられる。図3bに示されるタイプの簡略化された光子検出システムでは、アリス31は、受信機ボブ33に光子を送る。あるよく知られたプロトコルシステム、BB84プロトコルでは、アリスは2つの基底のうちの1つにおいて、ボブに単一光子を送る。簡単にするため、光子は偏光符号化であるとみなす。ただし、符号化の他のタイプは、位相などのようなものがあり得る。偏光基底polarisationbasesは、他の基底でも可能であるが水平および垂直偏光である第1基底、および45°ずつ回転する第2基底から選択される。アリスが水平に偏光された光子をボブに送り、かつ、ボブが水平/垂直測定基底である測定基底を用いる場合、ボブは、100の理論的精度で水平光子の偏光を決定することができる。しかしながら、ボブが、水平および垂直から45°ずつ測定基底を回転させれば、ボブは、水平に偏光された光子が送られたかどうかを決定する50の可能性しか得られない。BB84プロトコルでは、アリス31は、光子を2つの基底間でランダムに選択してボブ33に送り、ボブも測定基底をランダムに変更するだろう。ボブ33は、どの測定基底を各光子に用いたかをアリスに伝えるために、古典的チャネルでアリスと通信する。アリスはその後、ボブがどの測定を保持するかをボブに伝えつまり彼らが同じ基底を用いる、彼らは両方とも鍵を確立する。他のプロトコルは、存在するが、1以上の基底から選択した1つの基底を用いてアリスとボブとが測定しているという原理に最も作用する。もし盗聴者イブ35が存在し、イブがアリスからボブへの光子を傍受する場合、光子が破壊される。イブは、光子を複製し、その後ボブにそれを送ることができる。しかしながら、イブは測定すべき正しい基底を知らないで通信を傍受する場合、イブは正しい測定基底を推測しなければならない。これは、イブが再生するどんな光子も、アリスによって元々送られたものと同じ基底でボブに再送されない可能性があることを意味するだろう。これは、アリスとボブとの間で確立された鍵における誤りとして現われ、それゆえ、イブの存在が検出されうる。実際には、アリスとボブとは、鍵の一部における誤差からイブの存在を決定するために、鍵の一部分を比較する。しかしながら、ボブが単一光子検出器としてAPDを用いる場合、イブがいわゆるブラインド攻撃を開始することができるということが最近提案されている。この攻撃では、イブは、ボブの検出器をブラインドにする明るいCW光を送る。検出器が連続光線によってブラインドになるとき、検出器がその降伏バイアス未満となるように、検出器を通るバイアスが低下する。ブラインドレジームでは、APDは、もはや単一入射光子に関する巨視的なアバランシェパルスを生成しない。ブラインドにするための光強度は、検出器回路構成およびAPDのタイプに依存して、数ナノワットから数ミリワットまでの範囲に及ぶ。巨視的なアバランシェはブラインド状態で生じないが、APDは、有限利得を備える光電流出力に光照度を変換し、入射光照度に光学的に応答し続ける。検出器がこの状態である場合、強いパルス放射は、単一光子アバランシェ信号をシミュレートする過渡電流パルスを促すことができる。したがって、イブは、検出器での検出クリックを強制するために、放射パルスを送ることができる。ボブの検出器がパルスを完全に受信する場合、放射パルスがボブの検出器で記録できるように、イブのパルスの大きさが設定される。しかしながら、パルスが分離している場合、ボブの検出器のそれぞれは、放射の半分だけ受信し、これは検出イベントを引き起こすのに十分ではないだろう。この攻撃は、BB84プロトコルに有効である。ボブがイブと同じ基底を選ぶ場合はいつでも、パルス放射は単一検出器に向かう。しかしながら、イブが1つの基底でパルスを送り、ボブの検出器が別の基底にセットされる場合、その後イブの信号は分離されるだろう。これは、ボブの検出器のそれぞれが放射の半分のみを受信し、これが検出イベントを引き起こすのに十分にならないだろうということを意味する。したがって、ボブが彼女に異なる測定基底を用いる場合、ボブが光子が到着しないことを記録するだろうということをイブは知っている。この逆は、ボブがイブの送信基底を用いた全ての基底について、ボブが信号を受信したということをイブは知っているということである。したがって、ボブが信号をいつ受信しボブが用いた基底をいつ受信したのかを通知するため、ボブは古典的チャネル上でアリスと通信するとき、イブは、この交換からボブと同じ鍵についての情報を正確に得ることができる。それは、イブが、彼らが異なる基底を用いた場合ボブが検出イベントを記録していないことを確証できたからである。したがって、ブラインド攻撃は非常に強力である。検出器がブラインドになる場合があるかどうかは、測定回路の構成に部分的に依存する。図3aは、クエンチ抵抗31の存在を示す。APDがブラインドである場合、APDに適用するバイアスがその降下未満に減少するように、光照度は、クエンチング抵抗を通ってとても大きな電圧降下を生ずる。これは図4aおよびbに示される。図4aおよび4bは、光強度が増加するのに伴い測定された光子の計数率を示す。図4aおよび4bにおいて示されるデータを得る際に、InGaAsAPDは、単一光子検出のために2MHzの周波数でゲートされる。APDは、1550nmのレーザーダイオードによって照射される。図4aは、クエンチング抵抗が0である、つまり、意図的にクエンチング抵抗が使用されない状況を示す。実験データは飽和を示すが、ブラインド効果を示さない。この実験データは、一定の単一光子検出効率を仮定するシミュレーションによく一致する。図4bは、100kΩ、330kΩおよび680kΩのクエンチ抵抗に関するデータを示す。3つの全ての場合で、計数率は、光強度が大きくなるほど増加するが、その後急激に減少し始める。全ての場合で、計数率は、ある期間0に降下し、0の計数率のこの期間は、光子検出器がブラインドになるときブラインド領域である。光強度がさらに増加するにつれて、トレースは、図4aで見られる飽和レベルに戻る。計数率がより速く下落し、より大きいブラインド期間であるほどより高い抵抗であるクエンチ抵抗であることが理解されうる。図5aは、イブのブラインド攻撃がどのように構成されるかの概略図である。アリス41は、すでに記述されるようにボブ43に単一光子パルスを送る。イブ45は、ボブとアリスとの間に位置する。イブの機器は、アリスのように、測定基底の間で選択することができるボブと同じである受信機47を含む。イブは、光子が測定回路47に登録される場合はいつでも、ボブ43へ強い光学パルスを再送することを可能にさせる再送回路49を有する。再送回路49により設定されたパルスは、測定回路47によって測定されたものと同じ基底にあるだろう。イブはまた、ボブの検出器をブラインド領域に移動させるのに十分な強度の連続光波をボブに送るブラインド回路51を有する。再送回路49は、振幅がボブの検出器における識別を超えるのに十分である光電流パルスを生成するため、とても大きな振幅である強い光学パルスを送るだろう。すでに説明したように、再送パルスの振幅は、不正確な基底で測定されているので信号が分離する場合、ボブの検出器のそれぞれにより受信した信号は、低すぎて検出イベントをトリガできない。上記の攻撃を用いることによって、イブは、測定回路47を用いて測定したもののうち、彼女の測定のうちのどれを保持し、どれを捨てるかを正確に知っており、イブがボブと同じ測定基底を用いる測定をイブはボブに記録だけさせることができる。したがって、古典的チャネル上でアリスおよびボブの古典的通信を聞くことlisteningによって、彼女は、鍵に関する100の情報を得ることができる。図5bは、異なるインピーダンスクエンチング抵抗に関するAPD出力を示す。照度は、1マイクロワットであり、最も高い信号ピークが、0kΩで、次に高いものが100kΩのクエンチング抵抗で、次のものが330kΩで、および、最後のものが680kΩのクエンチング抵抗で見られる。識別レベルをちょうど容量性応答capacitiveresponseを上回るように設定するとき、APDは、300kΩより大きいインピーダンスをクエンチングするために1マイクロワット照度下でブラインドになる。300kΩおよび680kΩのピークが、容量性応答ピークとほぼ同じ高さであることが理解される。図5cは、ボブの検出器がブラインド攻撃にさらされるときの結果を示す。下段パネルでは、検出器はCW照度を受ける。APDはゲート信号に起因する出力を示す。識別後、上部のトレースである検出器出力は、完全に静的であるように見られる。検出イベントは登録されない。上段パネルでは、再送回路49は、ブラインド回路51からのCW信号に加えて、パルスを送るために用いられる。送られた信号がボブと同じ測定基底であるとき、APD出力は弁別器のレベル点線より上である。それゆえ、検出器出力は、図5cの上部パネルの上部トレースで示されるようなピークを示す。図6aは、光電流対入射光強度のプロットを示す。このデータセットは、光子計数率対入射光強度図4aおよびbで得られる。この測定では、電流モニタは、DC光電流を測定するためにDCパス図3に置かれる。プロットは3つのレジーム、単一光子アバランシェレジーム、ゲートアバランシェ飽和、および最後に、高光強度線形モード光電流に細分化されることができる。単一光子レジームでは、μη<1であり、ここで、ηが単一光子検出効率である一方、μは検出ゲートに入る光子の平均数である。このレジームでは、各検出ゲートでのアバランシェ確率は、入射光強度に伴って線形に増加する。これらのアバランシェは、DCバイアスパスを介して流入する電流を生み出す。この電流の平均は、全ての異なるクエンチング抵抗に関する入射光強度に線形従属であるとして測定される。単一光子計数APDはまた、このレジームにおいて従来の電力計としての役割を果たす。ゲートアバランシェの飽和後、光電流は入射光強度に対してほぼ線形になる。このレジームでは、各検出ゲート内に巨視的なアバランシェがあり、さらに入射光強度を増加することは、アバランシェ確率を増加させないだろう。最終的に、高い光強度では、光強度は非常に高いので、その光電流はゲートアバランシェの光と同程度になる。その結果、線形光強度依存は、光電流に関して再び観察される。クエンチング抵抗の減少によって、ブラインド攻撃は、大部分が緩和されうるが、DCパスにおいてAPDを通過するバイアス電流をモニタすることによって、ブラインド攻撃を防ぐことも可能である。図2および図3は、この電流をモニタすることを可能にするバイアス電流の電流読み出しを示す。図4bおよび図6をつなげると、検出器が単一光子アバランシェモードから線形モードへ移動する場合、光電流が500nAを超えることが明らかになる。したがって、APDを通過する電流をモニタすることによって、検出器が単一光子アバランシェモードから離れたかどうかを伝達することが可能である。光電流が単一光子アバランシェレジームを超えるときはいつでも、検出器はブラインド攻撃にさらされると判定することができる。臨界電流は、検出器に対して電流異常と定義されうる。図6bでは、光電流と計数率とは、680kΩのクエンチング抵抗を備えたアバランシェフォトダイオードに関して一緒にプロットされる。最初に、最大計数率は、単一光子計数レジームに関して60キロ計数毎秒として決定されうる。その最大の光子計数率の50での光電流を臨界電流として定義し、ここでは200nAである。光電流がこの値を上回ってモニタされる場合はいつでも、検出器はブラインド攻撃下にあるとして扱われるだろう。臨界電流が定義される最大計数率の50の割合は、単なる1例である。10以下のように、より小さい値が用いられうる。小さい値の使用は、単一光子検出器がその最大計数率付近でほとんど動作しない量子鍵配信によく適する。この割合も、期待される光子到着率に従って設定されうる。量子鍵配信システムでは、アリスの光源強度、量子チャネル送信損失、およびボブの受信損失は、通常既知値である。したがって、光子検出率は、適正な精度を備え、それゆえ光電流で推定されうる。モニタされた光電流が期待値を著しく超える場合、検出器はブラインド攻撃下とみなされる。臨界電流は検出器依存である。例えば、同じアバランシェフォトダイオードについては、より低い抵抗のクエンチング抵抗が用いられるとき、臨界電流はより大きくなる。電流の計数率に対する比も、ブラインド攻撃を明らかにするために用いることができる。単一光子計数レジームでは、光電流は計数率に線形従属である。光子電流率が得られると、1計数当たりの平均光電流を作り出すことは容易である。例えば、図6bでは、各光子計数は、ほぼ6pAの電流に相当する。この比が、単一光子計数レジームにあるべきであるよりも10倍を超える場合はいつでも、電流異常が定義されてもよい。図7は図2の配置に似ており、不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。ここに、検出器が攻撃にさらされているかどうかを決定するために光電流をモニタする電流モニタが、調整回路55にフィードバックされる。調整回路55は、弁別器6からの出力を調整する。調整回路55は、電流モニタ9からの入力を受信する。モニタされた電流が予め定められた臨界値未満例えば、その最大計数率の50に対応する光電流であるとき、調整回路は、直接貫通接続するように設定することができ、すなわち、調整回路55は弁別器出力に何もしない。しかしながら、電流がこの臨界値を超える場合、検出器は、ブラインド攻撃下であると扱われる。この場合、調整回路55は、検出器出力を無効にすることができる。代わりに、調整回路は、測定された光子と関係がない予め定められたパルスストリームを出力するために設定されうる。検出器が盗聴者の存在をこのように明らかにする量子通信に用いられるとき、そのような予め定められたパルスストリームは、多くの誤差を生ずるだろう。図8は、受動的にクエンチされる回路を備えた実施形態に従う光子検出システムの概略図である。不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。バイアス回路61は、単一DC入力63、クエンチング抵抗65,および、DC入力とクエンチング抵抗との間に直列に提供される読み出し回路67を含む。この受動的なクエンチング回路では、アバランシェは、クエンチング抵抗65によって受動的にクエンチされる。アバランシェが起こる場合、クエンチング抵抗65に流入するアバランシェ電流は、APDを通ってバイアス低減を引き起こす。したがって、アバランシェは自己クエンチselfquenchedされる。読み出し回路67およびクエンチング抵抗の順序は、変更されてもよい。これは、読み出し回路67が光電流が大きすぎるかどうかをモニタするために用いられる上記の実施形態と同じ動作である。図9はアクティブクエンチング回路を示す。不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。この配置は、パッシブクエンチング回路に似ている。しかしながら、アバランシェが弁別器6によって識別されるとき、APD1をリセットするためにAPD降伏電圧未満にDCバイアス63を戻すフィードバックループがある。この状況では、電流モニタは、DCバイアスパスに再び挿入される。図10は追加的な実施形態に従う光子検出システムを示す。不要な反復を避けるため、同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。この実施形態では、バイアス回路71は、再びDC入力73およびAC入力75を含む。AC入力は、APD1にゲート信号を供給する。電流読み出し回路79は、DC入力およびクエンチング抵抗81と直列に提供される。その後、DC入力とAC入力とは、バイアスT83で結合される。DC信号は、APDの降伏バイアスのレベルをほんの少し下回るレベルに設定される。入力75によって供給されるゲートバイアスが、APDを切り替えて降伏バイアスより大きくしたり、降伏バイアスよりも小さくする。APDは、降伏バイアスより高いバイアスがかけられるとき、単一光子検出ができる。APDそれ自身は、前に記述されるような同じ方法で構成される。センシング抵抗5上の電圧降下はその後、自己差分回路85を最初に通過する。自己差分回路は、参照することによってここに組込まれる先の特許公開番号WO2008/104799にさらに詳細に記述される。自己差分回路は、信号を信号分配器87で分割する。信号は2つの等しい部分に分けられる。一部は出力チャネル89に沿って送られ、他方は出力チャネル91に沿って送られる。出力チャネル91は、このチャネルに沿って通過する信号を、出力チャネル89に沿って通過する信号に対して整数の周期だけ遅らせる遅延ループを有する。出力チャネル89および出力チャネル91に沿った信号の1つは、その後反転され、信号は、信号コンバイナ93で結合される。反転は、信号コンバイナ93または信号分配器87のどちらか一方で起こってもよい。単一光子は、単一ゲート期間ごとに検出されないだろう。従って、一期間で反転信号をタイムシフトし、信号を結合することによって、アバランシェピークにまさに関係のある出力が見られる。この出力はその後、弁別器6を通過し、検出器出力7に入れられる。図11は、さらに追加的な実施形態に従う光子システムを示す。同じ参照数字は、同等の特徴を示すために用いられる。バイアス回路101は同様に、DC入力103およびAC入力105を有する。この場合、AC入力は、バイアスT107に送られる正弦波を含む。DC入力は同様に、電流モニタ回路109を含み、DC信号はクエンチング抵抗111に入れられる。DC信号は、バイアスT107でAC信号と結合され、信号はAPD1に入れられる。図10に関して記述されるのと同じ方法で、DC入力は、APDに降伏電圧を少し下回るバイアスをかける。ゲート信号は、要求に応じて、降伏電圧より上および下にAPDを上げる。すでに述べたように、センシング抵抗5を通る電圧降下が測定され、信号は帯域阻止フィルタ113に入れられる。帯域阻止フィルタ113はその後、アバランシェ信号が残ることをまさに許可すべきゲート信号の周波数を差し引くために使用される。信号は弁別器6に転送され、検出器出力7に出される。図12は、実施形態に従う量子通信システムの概略図である。量子通信システムは、アリスと呼ばれる送信機201および受信機、ボブ203を含む。アリス201は、光ファイバー205に沿ってボブ203に符号化されたパルスを送る。これは1つの送信機および1つの受信機を備える単純なシステムであるが、同一の法則は、量子エンタングルメントシステム、および、複数の受信機またはルータを備えるシステムに適用されうる。最も単純な形式の送信機は、エンコーダ209に光子パルスを出力する光源207を含む。エンコーダは、2つ以上の基底のうちの1つにおいてパルスを符号化できる。パルスを送るために用いられる基底は、コントローラ211によって制御される。デコーダ213は、制御215下で測定基底を選択することによりパルスをデコードする。一旦測定基底が選択されれば、デコーダは検出器D1217かまたは検出器D2219に、弱いパルスを導くだろう。測定基底は、アリスの送信基底と一致させるために、デコーダによって正確に選択されている場合、結果は100の理論的精度で決定できる。不正確な基底が用いられる場合、どちらか一方の検出器は、50精度で計数を記録できる。ブラインド攻撃に対する防御として、検出器D1あるいはD2のどちらかは、図2から図11のうちのいずれかに関して記述されたタイプの検出器である。この検出器はそれゆえ、電流モニタ回路を有する。一実施形態では、電流モニタ回路は、光電流が予め定められた閾値を上回るかどうかを決定し、光電流が高い場合に検出されたすべてものを無視する制御を示すことができる。代替となる実施形態では、そのような高い光電流が決定されるとき、予め定められたパルスシーケンスは、コントローラに送られうる。これは、攻撃の存在を示す大きな量子ビット誤り率をもたらす。追加的な実施形態の中では、光電流が増加する場合、受信機203は、検出器に影響を与える光強度をモニタするために、光強度モニタをさらに提供してもよい。本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。"