IOWN、量子鍵配送と高速通信の共存に成功

　株式会社東芝、日本電気株式会社（NEC）、国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT）は7月28日、次世代通信基盤「IOWN」において、大容量光配信システムと量子鍵配送（QKD）システムを組み合わせた実証実験に世界で初めて成功したと発表した。これは、超高速なデータ通信と、物理的に盗聴不可能な「秘密の鍵」の生成を同一の光ファイバ上で同時に実現する画期的な成果だ。

IOWNは、NTT株式会社が提唱する「光」を中心とした革新的な通信基盤構想であり、超高速・低消費電力・低遅延の通信を目指している。その中核となるOpen APN（オープン・オールフォトニクスネットワーク）は、ネットワークの隅々まで光の技術を取り入れることを指し、今回の実証はこのOpen APNの環境下で行われた。

量子鍵配送（QKD）は、量子力学の原理を利用して暗号通信に必要な「鍵」を情報理論的に安全に共有する技術だ。鍵のやり取りの途中で盗聴があれば、それを即座に検知できるため、その安全性が物理的に保証される。これまでQKDネットワークは、鍵生成速度を最大化するため「ダークファイバ」と呼ばれる専用の未使用光ファイバを新たに敷設する必要があり、課題となっていた。

今回の実証は、長年の課題だったQKDと大容量光通信の共存という技術的障壁を突破する画期的な成果だ。NICT量子ICT協創センターに構築されたOpen APN向けの光伝送環境（NEC製「SpectralWave WXシリーズ」等を活用）において、東芝のBB84方式とNECのCV方式という2種類のQKDプロトコルを、25kmの同一光ファイバ上で8時間連続安定して多重化・鍵生成に成功。これにより、QKD専用の新規回線を敷設せずとも、既存のキャリアネットワーク上に低コストで安全な量子暗号通信を実装できる可能性が示された。

図1 QKDリンクと大容量光伝送システムとの共存実験の構成

この成果は、IOWN Open APNにおける「One-span PtP Wavelength Pathサービス」の実現可能性を示すものでもある。クラウドサービス、金融機関、政府機関など、特に高いセキュリティが求められる様々な分野へ、広範かつ低コストな量子暗号通信サービスの導入の道を開くものとなる。

東芝、NEC、NICTの3者は、今後も連携を強化し、QKDネットワーク技術の研究開発を加速する方針だ。

NICT リリース
https://www.nict.go.jp/press/2025/07/28-1.html

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