光子の単一性が保証されない場合でも使える暗号

10章や13章などで述べた通り、原理通りの量子暗号を得るために、質の良い単一光子を生成させる研究が進んでいます。

そうはいっても、完璧な単一光子というものは得られません。

複数光子が発生する確率、あるいは光子が発生しない確率を減少させることはできても、ゼロにはできないのです。

当然ですが、レーザで光子を発生させる場合、レーザを強くすれば発生する光子の数は多くなりやすくなり、弱くすれば少なく（ゼロを含む）なりやすくなります。

いずれにせよ、盗聴者に漏洩する情報が発生してしまうのです。

科学技術振興機構と日本電気は２００７年１月１７日、光子の単一性が保証されない場合でも、盗聴者に漏洩する情報量を確率的に推定できる理論を構築したと発表しました。

この理論により、盗聴者が得る情報量の上限値を設定し、それ以下で収まるよう、レーザの出力を変えながら複数回送り、必要に応じて情報量の一部を捨てるアルゴリズムを開発しました。

これにより、２０ｋｍの光ファイバー伝送後、漏洩した情報量の上限が１ビットあたり１２８分の１であることが保証された最終鍵を、毎秒２０００ビットで生成することができたということです。