高速単一光子検出器と実時間鍵蒸留によって可能になる秘密鍵レートの高い量子鍵配送システム

量子鍵配送は、大規模量子コンピューターの存在の下で情報セキュリティーを保証する最も実行可能なスキームとして浮上しており、この20年間の継続的進歩の結果、今では商業的に利用可能になっている。しかし、秘密鍵レートは、受信側にいくつかのボトルネックがあるため、10 Mbpsを少し超える程度に限られたままである。今回我々は、高い計数率と正確なタイミング識別を保証するよう設計された独自のマルチピクセル超伝導ナノワイヤー単一光子検出器について報告する。我々は、この検出器の性能を利用し、検出器を高速取得電子デバイスや実時間鍵蒸留電子デバイスと結合して、2つの主な障害を取り除き、最新技術と比べて秘密鍵レートの大幅な増大を実現した。我々は、単純な2.5 GHzクロックのタイムビン量子鍵配送システムと組み合わせて、実時間鍵蒸留を用いて、10.0 kmの距離にわたって64 Mbpsのレートで、102.4 kmの距離にわたって3.0 Mbpsのレートで秘密鍵を生成できた。