量子暗号通信の実用近づく　ダイヤモンドLEDで光子を１個ずつ室温で電気的に発生させることに成功

ダイヤモンドＬＥＤで光子を１個ずつ室温で電気的に発生させることに世界で初めて成功

−盗聴不可能な量子暗号通信に向けて加速−

　ＪＳＴ 課題達成型基礎研究の一環として、大阪大学の水落 憲和　准教授と産業技術総合研究所の山崎 聡　主幹研究員らのグループは、
人工ダイヤモンドを用いて室温で電気的に単一光子を発生させることに世界で初めて成功しました。

　近年、量子暗号通信注１）は理論上、どのような技術でも盗聴できない
究極の通信技術として期待されており、世界的にも多くの企業が研究開発を行っています。
この実現には、情報を載せる光子の１個１個を必要なときに簡易かつ確実に発生させる単一光子源注２）が求められています。
ところが、これまでの量子ドットや有機分子を用いた単一光子源は、
室温では不安定でほとんど光らなくなるため、極低温での冷却が不可欠でした。
また、室温で単一光子を発生できても、光励起のためのレーザーが必要なものしか実現されておりません。
つまり、エネルギーやコストの制約が単一光子源の実用化・普及の課題となっていました。

　今回、ダイヤモンドを材料とし、そこに埋め込まれている炭素原子の抜け穴と窒素原子の複合体（ＮＶ中心・図１）が
室温でも安定に発光することに着目、単一光子源として用いて、電流で動作させることに挑戦しました。
具体的には、高度な製造技術によって高品質ダイヤモンドの薄い発光層をｎ層とｐ層で挟み、
発光層に電気が流せるＬＥＤ素子を作製しました。さらに、光子相関法注３）などの精密な測定法により、
単一光子源として世界で初めて室温で電気的に動作していることを実証しました（図２）。

割れが捗るな。

なるほど、その手があったか

　世界トップレベルの技術の融合により、単一光子源で課題となっていた、
極低温やレーザーを使用する際の問題を克服し、量子暗号通信の省エネルギー・低コスト化への道が開かれました。
今後、素子の集積化によって、システムの高速化や効率化が進み、実証実験を経た近い将来には、
国家機密の通信や個人情報に関わる秘匿通信などへの利用が期待されます。
さらにＮＶ中心には優れたスピン注４）の機能があります。
これは本成果が量子暗号通信にとどまらず、将来的には
室温で電気的にスピンや光を操作して演算や記録を行う量子コンピューター注５）や量子計測などで必要な
素子の実現にも貢献する可能性を示すものです。

　本研究成果は、２０１２年４月１５日（英国時間）発行の英国科学雑誌「Ｎａｔｕｒｅ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ」のオンライン版で公開されます。

注１）量子暗号通信
量子力学という物理法則の原理により、通信途中での盗聴を完全に防ぐ方式。
盗聴された痕跡を確実に検知できるため、暗号化および復号化を行う秘密鍵を送信側と受信側で量子暗号通信により安全に共有できる。
注２）単一光子源
光は波動性と共に粒子性を持っている。単一光子は光の粒子１個を意味し、単一光子源は光子１個を発生する光源。
注３）光子相関法
光子数の時間的ばらつきを測定する技術。
１つの光子を観測した後に別の光子を観測するまでの時間を計測することにより、相関を見積もることができる。
注４）スピン
荷電粒子である電子や原子核は、“電荷”と同時に“スピン”という自由度を持つ。
それら荷電粒子が自転することにより小さな磁石として振る舞いスピンとしての性質を持つ。
注５）量子コンピューター
量子情報処理を行うコンピューターのこと。演算途中の状態で０と１の「重ね合わせ」という
量子力学特有の状態を使うことが可能なため、現状のコンピューターが苦手とする素因数分解や
データ検索などの計算を桁違いの速さで実行できると考えられている。

(長いので続きはソースで)
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2012/pr20120416/pr20120416.html

日本企業が実用する訳ないだろ

なるほどわからん

こういう素人にはよくわからんが画期的であろう技術って
実用化されてるの見たことないんだけど

ヨルムンガンド厨が一言↓

たきなさにやらひさにゆゎまたなはらゎたなはゎつかなゃやひ

で、この「光子」って素粒子論でいうゲージ粒子の光子の事でいいのん？
それとも光のエネルギー量の最小分解能を刺して「単一光子」つってんの？どっちよ？

森光子

>>1-999




また ↑↓ コリウヨ ↑↓ ネトブヒ ↑↓ レス乞食がホイホイだな

盗聴された痕跡を確実に検知できるってことは、物凄く妨害に弱いんじゃないの？

>>7
ブルーレイは90年代の技術だし
一般用途に実用化されるまではすごく時間がかかるし
研究者の役目は実用化までこぎつける事じゃなく、研究費をもらうことだから
発見はたくさんあっても実用化はずっと先で、されるのも一部だけってのは当たり前のことなんだけど
そうゆう色んな有象無象の技術の裾野があるからこそ日本は技術大国なんだけど
ゆとりネトウヨにはむつかしいお話だったかな？

世の中には何の役にも立たないクソ研究は山ほどあふれているが
これに関してはかなり役に立つタイプだと思うお。

同じ産総研でも前スレが立ってた放射能を吸収する微生物の話は酷かったな。
ああいうのに予算を配分してほしくないな。

>>10
スレ立てておきながら実はよく知らないのですが
＞単一光子源として世界で初めて室温で電気的に動作していることを実証しました
という言葉の中にエネルギー的な意味合いは含まれていないような気がします

つまりディスプレイが安くなって長寿命になるということか

まだ盗聴不可能とかいってんのか

量子暗号通信って媒質に何使うの？

でんぐり返しでもするの？

光子ってなんだ光子力ビームでもだすのか