主な問題点

• 光ファイバーリソースの無駄: 従来の量子通信システムでは、量子チャネル、古典チャネル、同期チャネルごとに別々の光ファイバーケーブルが必要であり、リソースの浪費、プロジェクトコストの高騰、展開サイクルの長さ、メンテナンスの難しさなどの問題が発生します。
• チャネルクロストークのリスク: 量子チャネルで伝送される単一光子信号は極めて低電力であるのに対し、古典チャネルと同期チャネルは高強度の光信号です。チャネル分離が不十分な場合、クロストークが発生しやすくなり、単一光子検出に影響を与え、量子鍵ビット誤り率（BER）の急上昇を招き、通信の安全性が損なわれます。同時に、複数の古典チャネル間でのクロストークのリスクも潜んでいます。
• 同期精度に対する高い要件: 量子鍵配送システムでは、送受信機のタイミング調整精度に対する要求が極めて高い。同期チャネルを別々のファイバーで敷設すると伝送遅延の変動の影響を受けやすく、従来のチャネルと多重化すると信号干渉やタイミングオフセットが発生しやすくなり、通信の安全性に影響を与える。

技術原則

1. プラグインアクティブ量子通信 WDM-VOA ボード: 1U/2U/4U シャーシに適しており、複数のポートの VOA 減衰調整をサポートし、従来のチャネルと同期チャネルを正確に調整し、それらの電力を柔軟に制御できます。
2. 1Uラックマウント型受動量子通信WDM装置。

製品の特徴

• ポートタイプの利点: すべてのポートにFC/APCコネクタを採用しています。FC/APCインターフェースは、超低挿入損失、超低反射、超高反射損失、強力な機械的安定性、優れた環境適応性などの特性を備えています。反射損失に対する要求が高く、反射光が単一光子検出器に干渉するのを防ぐ必要がある量子通信に非常に適しています。
• チャネル数量の優位性: 2つの双方向古典チャネル伝送、1つの単方向量子チャネル伝送、および1つの単方向同期チャネル伝送をサポートします。複数の異なるチャネルにより、シングルファイバーコファイバー伝送を実現し、リソースを効果的に節約し、帯域幅を拡大します。
• アンチチャネルクロストークの利点: 多層アンチクロストーク設計を採用し、高精度の薄膜フィルタ部品を選択することで、量子チャネルと他のチャネル間の分離は100dBを超え、高強度光信号の量子チャネルへのクロストークを効果的に遮断し、単一光子検出への影響を回避します。
• 低挿入損失の利点: 量子チャネルの挿入損失は<1.5dB、古典チャネルの挿入損失は<2.0dBであり、これは量子通信の長距離伝送の電力予算要件を満たしています。
• VOA調整可能の利点: 量子通信 WDM-VOA ボードのアクティブ バージョンは、従来のチャネルと同期チャネルの VOA 減衰調整をサポートし、各信号の電力を正確に制御して、量子通信リンクの電力と精度の要件を満たします。

コア機能

• マルチチャンネルの正確な多重化/多重分離: 複数のチャネルを効率的に組み合わせ、分離することで、各チャネルにおける信号の独立した伝送を保証します。その中で、各従来チャネルは2波長ペアリングを通じて光モジュールと正確に整合され、高帯域幅の単芯双方向サービス伝送を実現します。
• リアルタイム チャネル電力モニタリング (WDM-VOA): デュアルプローブを採用し、VOAの入力光パワーと出力光パワーをリアルタイムで検出します。光パワーの識別精度は0.1dBで、ブラウザからWEBネットワーク管理に直接アクセスすることで、リアルタイムの光パワー情報を照会できます。
• 調整可能なVOAパワー（WDM-VOA）： 両端とも、ネットワーク管理を通じて、クラシック チャネルと同期チャネルの合計 5 ポートの VOA 減衰調整をサポートしており、調整ステップは 0.1 dB です。

1Uパッシブ量子通信WDM装置

プラグインカード型アクティブ量子通信WDM-VOAボードカード

アプリケーションシナリオ

• メトロポリタン量子セキュア通信ネットワーク: 本製品は、都市部における量子通信ネットワークの展開において、光ファイバー資源の逼迫、従来の敷設コストの高さ、そして従来型サービスにおける膨大な帯域幅需要といった問題を解決します。マルチチャネル共線伝送により、ステーション間のマルチユーザー量子セキュア通信のアクセス要件を満たします。
• データセンターの量子セキュア相互接続: データセンターの安全な相互接続において、この製品は、低損失と高い安定性の特性により、厳しいリンク バジェットとチャネル安定性に対する高い要件の問題を解決し、データセンター間の量子セキュア相互接続を実現し、セキュリティ、帯域幅、伝送安定性のバランスを実現します。
• 金融業界向け量子セキュア通信システム： 金融業界は、データ伝送のセキュリティと帯域幅に対する要求が非常に高いです。本製品は、本社と支店間に導入でき、量子チャネルを通じて安全な鍵を生成し、2つの双方向古典チャネルを通じて暗号化されたデータを高速伝送します。金融データの絶対的なセキュリティを確保すると同時に、金融サービスに必要な広帯域幅と双方向伝送の要件を満たし、データ漏洩やクラッキングのリスクを回避します。
• 政府および軍事産業向けの量子セキュア通信シナリオ: 政府機関による機密文書の伝送や軍事分野における機密情報の交換には、通信のセキュリティと安定性に対する厳しい要件が求められます。本製品の高い分離性と高い信頼性により、複雑な環境下でも量子通信システムの安定した動作を確保し、機密情報の安全な伝送をサポートします。
• 電力網向け量子セキュア通信ネットワーク： 国家の重要インフラである電力網のセキュリティは、国家安全保障に直結します。本製品は、重要な電力供給ノード間のリンクに導入することで、複雑な環境下における量子セキュア通信の安定性とセキュリティに対する高い要求を満たし、配電自動化などのコアビジネスデータの絶対的なセキュリティを確保します。

1Uデバイス向けのクラシックアプリケーション

カード挿入型WDM-VOAの典型的な応用

まとめ