地上-衛星間の量子鍵配送に向けての直接的かつ本格的な実験的検証

量子鍵配送（QKD）は、量子力学の原理に基づく唯一本質的に無条件に安全な通信法をもたらす。光ファイバーを用いた実証と比較して、自由空間リンクは、はるかに長い距離にわたって非常に魅力的な通信ソリューションを実現できる可能性がある。かなりの労力が注がれたにもかかわらず、これまで実現されたものはすべて、固定サイトを利用している。したがって、実験的な検証を行うことは、一般的な低軌道衛星への応用を目指すうえで極めて重要である。我々の設備を直接的かつ本格的に検証するために、我々は、デコイ状態QKDシステムを用いて3つの独立した実験を行い、すべての条件を克服した。このシステムは、急速な動き、姿勢変化、振動、衛星のランダム運動、高損失領域といった条件下での性能を実証するために、ターンテーブルを用いた移動プラットフォーム、熱気球を用いた浮動プラットフォーム、高損失チャネルで動作する。これらの実験では、低軌道衛星に関連する広範な主要パラメーターのすべてが検討されている。我々の結果は、地上-衛星間のQKDやグローバル量子通信ネットワークに向けて道を開くものである。