量子暗号の実装安全性保証

• Project/Area Number: 23K25793
• Project/Area Number (Other): 23H01096 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 玉木 潔 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (20435928)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 耕司 富山大学, 学術研究部工学系, 特命教授 (00425646) ; 加藤 豪 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所小金井フロンティア研究センター, 室長 (20396188) ; 富田 章久 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60501434)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 量子鍵配送 / 安全性 / 量子暗号 / 安全性証明 / 実装安全性

Outline of Research at the Start

量子暗号は量子力学に基づく究極の絶対安全性をもつとされるが、それはあくまで理論上の安全性であり、現実の装置を使用した際の安全性、つまり実装安全性は十分に保証されていない。従来の量子暗号理論の大きな問題は、暗号装置の雑音や装置自体に対するハッキングを無視している、もしくは部分的に考慮していてもその影響で通信距離が著しく低下してしまうことである。本研究はこれらの制約を取り払い、扱える範囲をほぼ無制限なものへと拡張させることを目標とする。その上で、装置の雑音やハッキング耐性に関してわれわれの理論が明らかにするモデルパラメータを基礎実験により実際に測定し、安全性が保証される量子暗号の基礎実験を行う。