Truly record-proof physical layer encryption based on quantum uncertainty principle for optical communications

Research Project

Project/Area Number	25K01233
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research Institution	Tamagawa University
Principal Investigator	谷澤健玉川大学, 量子情報科学研究所, 教授 (10709489)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000) Fiscal Year 2027: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2026: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000) Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords	光ファイバ通信 / 物理レイヤ暗号化 / ホモダイン検波
Outline of Research at the Start	本研究では，Society5.0を支える将来の光通信ネットワークのセキュリティを格段に向上することを目指して，メッセージを暗号化した鍵が事後に開示されたとしてもなお安全性が担保できる新たな光信号レベルの共通鍵暗号技術の実現を目的とする．量子力学の基本原理である振幅と位相の同時測定の不確定性を利用することで，この安全性の実現に挑む．正規の受信者が暗号鍵を用いて暗号化光信号を復号する際に信号損失が生じるという課題を解決する新たなホモダイン受信機を提案・開発し，安全性の飛躍的な向上の実証を目指す．