欧州宇宙機関は量子通信衛星への参入を希望

欧州宇宙機関は、量子鍵配布を使用してデータを安全に送信するための通信衛星の建造を検討している。

同社は木曜日、ルクセンブルクに拠点を置く衛星通信会社SESテクコムSAとQUARTZ（量子暗号通信システム）の開発契約を締結した。

量子もつれは、現在急成長を遂げている研究分野です。一対の粒子が互いに結合し、それぞれの粒子の量子状態がもう一方の粒子の状態とは独立して記述できないという不思議な現象は、量子力学の探究、量子コンピュータの構築、暗号鍵の生成などに利用されています。

QUARTZのような衛星は、通信の安全性を確保しようとする2つの地上局間の仲介役として機能します。乱数列を表す情報は、量子もつれ光子として符号化されます。これらの光子は、一方の地上局から宇宙空間に放射され、衛星に送られ、その後、もう一方の地上受信機に送り返されます。そして、この鍵を使って情報が復号されます。

敵対者が鍵を改ざんしようとすると、もつれ合った光子の量子状態が変化するため、送信者は誰かが通信を傍受しようとしたことを知ることができます。

量子もつれは長距離にわたって維持するのが難しく、量子鍵配送のほとんどは、わずか数百キロメートルに及ぶ光ファイバーによって行われています。衛星や地上局との間で光子を送受信することで、はるかに遠く離れた人々の間で秘密鍵を送信することが可能になります。

欧州宇宙機関は「QUARTZは、鍵の運搬と配布のための信頼性の高い、世界中で利用可能なシステムの提供を目指しており、この方向への最初の商業的ステップである」と述べた。

「QUARTZとESAの協力のもと、SESは、地理的に分散したネットワークで使用するための堅牢でスケーラブル、かつ商業的に実現可能な衛星ベースのQKDシステムとなるプラットフォームを開発する予定です。」

QUARTZは、宇宙に足を踏み入れる最初の量子通信衛星ではありません。中国科学院の研究者が主導するQUESS（宇宙規模量子実験）プロジェクトは、2016年に墨子衛星を打ち上げました。2017年には、同チームが1,200キロメートルにわたって光子の量子もつれ状態を維持することに成功したと報告されました。®