"바카라 필승법 통신의 안전성과 바카라 필승법 계산의 신뢰성을 설정하는 Photon 's Reference"

Kamidoi Takeshi, Kamidoi Takeshi, 물리 측정 표준 연구 부서, 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 "AIST"), 연구 조교 (연구 시점에서), Fukuda Daiharu, 최고 연구원 및 TSURUTA TETSUYA, Quantum 및 Ai Fusion Theicker Development (Global Research of Aii Fusta) 광학 통신에 사용되는 1530 nm에서 1565 nm의 파장 대역C- 밴드

광자는 가장 작은 빛 단위 (전자기파)이며 전자 및 쿼크와 함께 기본 입자 중 하나입니다 이러한 광자를 정확하게 제어함으로써 바카라 필승법 통신 및 바카라 필승법 컴퓨터와 같은 최첨단 정보 및 통신 기술이 가능할 것으로 예상됩니다 이를 위해서는 단일 광자로 광학 통신에 사용되는 파장 대역에서 약한 빛을 정확하게 감지해야합니다 그러나, 광자 감지기가 전체 C 밴드 영역에 대한 광원에서 광원 출력의 비율을 정확하게 측정 할 수있는 정도를 올바르게 평가하는 것은 해결되지 않은 문제였습니다 이는 파장에 의존하는 광자 감지기의 성능을 평가하기 위해 광학적 통신에 사용되는 파장 밴드의 빛의 파장이 "정확하게 제로"라고 말할 수있는 파장 밴드의 빛의 파장이 무엇이든 상관없이 신뢰할 수있는 광원 및 조정 가능한 "광자 기준"이 없었기 때문입니다

이 연구에서는 레이저 파워를 소개합니다국가 표준로 추적 할 수있는 조정 가능한 파장 광원 (Standard Quantum Light Source)을 개발하고 광자로 사용하여 광학 통신에 사용되는 전체 C- 밴드 파장 대역에서 광자 검출기의 성능을 정확하게 측정하는 기술을 확립했습니다 이 기술을 통해 특정 파장뿐만 아니라 국가 레이저 전력 표준과 동일한 수준의 정확도를 가진 C 밴드 영역에 걸쳐 광 센서의 신뢰성을 보장 할 수 있습니다바카라 필승법 암호화 커뮤니케이션경량 컴퓨터의 안전성과 정확성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다

이 연구 결과의 세부 사항은 2025 년 7 월 25 일에 게시됩니다광학 및 레이저 기술"

바카라 필승법 기술은 우리의 삶과 사회를 크게 변화시킬 것으로 예상됩니다 이 중에서 가장 작은 빛의 광 단위 인 광자를 사용하는 응용 프로그램은 전 세계의 연구 및 산업에서 주목을 받고 있습니다 예를 들어, 이론적으로 도청이 불가능하다고 말하는 Quantum cryptography 커뮤니케이션은 "광자가 더 이상 분리 될 수 없다는 속성을 활용하여 안전한 커뮤니케이션을 달성하는 것을 목표로하는 기술입니다 또한, 광자 바카라 필승법 동작을 사용하여 고속으로 복잡한 계산을 수행하는 광학 바카라 필승법 컴퓨터도 실질적으로 사용하기 위해 개발되고 있습니다 그러나 이러한 바카라 필승법 기술이 사회에서 인기를 얻기 위해서는 광자를 올바르게 처리하고 "광원에서 검출기로 도착한 광자 수"를 정확하게 측정하는 것이 필수적입니다 그러나 광자는 에너지가 매우 약하기 때문에 광자 감지기의 검출 성능을 평가하는 것은 매우 어렵고, 지금까지 광학 통신에 사용 된 C- 밴드 밴드 (1530 nm ~ 1565 nm) 내 에서도이 평가는 매우 제한된 파장에서만 달성 될 수 있습니다파장 멀티플렉싱또는 광자 컴퓨터를 사용하여 바카라 필승법 계산을 연장하려면 C- 밴드에서 광자 탐지기의 성능을 평가해야합니다

AIST는 대용량 통신 및 궁극적 인 감도와의 생체 이미징을 가능하게하는 높은 감도, 바카라 필승법 정보 통신으로 광자를 감지하는 기술을 개발했습니다 (Aisode Press 2017 년 4 월 5 일 발표)와 같은 새로운 산업 응용 분야로 확장되었습니다 이 기사에서는 광자 바카라 필승법 컴퓨터 등에 필요한 광자 측정 기술의 개발을 가속화하기 위해 출력 광자의 수를 제어 할 수있는 광원에 대한 고정식 평가 기술을 개발하기 위해 노력했습니다

이 개발 연구는 Target 6 : "국립 과학 기술 연구소 (National Institute for Science and Technology Institute for Science and Technology Instit 사회적 문제에 대한 인프라 "(Research Promotion Corporation : QST),"바카라 필승법 컴퓨터 및 센서 하드웨어 구성 요소 테스트 베드 구축 "(2023-2027), 캐비닛 사무소 및 연구 및 개발 프로그램 (Bridge),"상업 광학 바카라 필승법 컴퓨터 구축 "(2024-2026), 과학 및 기술 촉진을위한 일본 사회 협회, 우리는 Grant-in-in-in-the Science Society of the Science Society of the Science Society of the Grant-in-in-the-in-le-in-wecomed 24K01374

・ 정확하게 광자 수를 계산하려면

바카라 필승법 암호화 및 광학 바카라 필승법 컴퓨터와 같은 기술은 광자를 사용하여 작동합니다 이러한 기술을 안전하고 정확하게 달성하려면 광원에서 탐지기에 도달하는 광자 수를 정확하게 측정해야합니다 예를 들어, 하나의 광자가 도착했는지 여부에 대해 실수하면 바카라 필승법 암호화 커뮤니케이션의 보안과 바카라 필승법 계산의 정확성을 잃을 수 있습니다 따라서 광자를 감지하는 장치, 즉단일 광자 탐지기ya광자 번호 명확한의 성능 평가해야합니다 특히 중요한 것은 "탐지 효율 (= 감지 양/발병량)"이라는 성능 표시기입니다 이는 감지기에 도달 할 때 광자가 누락되지 않고 포착 할 수있는 비율을 나타냅니다 그러나이 탐지 효율의 정확한 측정은 쉽지 않습니다 이는 "정확한 광자를 준비하는 것이 매우 어렵 기 때문입니다 이는 측정의 기초입니다 입사 광자의 수가 모호한 경우, 검출기 성능이 올바르게 측정되었다고 말할 수 없습니다
 

・ "광자의 새시"를 만드는 방법

국가 표준에 따라 광원이 방출되는 광자 수를 명확하게 정의 할 수 있다면 탐지기의 성능을 평가할 수 있습니다 이 광원은 "광자의 참조"입니다 그러나 하나의 광자의 에너지가 매우 약하고 정확한 측정이 어렵 기 때문에 깨닫기가 쉽지 않습니다 특히, 단일 광자가있는 경우 광자 수 분류기와 같은 검출기가 존재하지 않습니다펄스 라이트에 포함 된 평균 광자 수 엄격하게 결정해야합니다 또한 C- 대역 범위에서 탐지기 성능을 평가하는 것은 조정 가능한 광원이어야합니다
 

・이 연구에서 실현 된 것

이 연구에서 우리는 이러한 조건을 충족하는 "표준 바카라 필승법 광원"이라고 할 수있는 광원을 실현했습니다 기본 광원은 광학 통신 파장 대역에서 높은 정확도로 파장을 조정할 수있는 조정 가능한 연속파 레이저로 전체 C 밴드 범위를 수용 할 수 있습니다 이 레이저는 매우 안정적이며 신호를 생성하기위한 광원으로 이상적인 특성을 가지고 있습니다 이 연속파등은 AOM (Acousto-optic modulator)을 사용하여 펄스 빛으로 변환되었습니다 AOM은 반복적으로 조명을 차단하고 통과 할 수있어 빛을 통과하여 매우 정확한 시간 폭 펄스를 허용합니다 이 펄스 빛의 출력은 감쇠기로 희미 해지고 감쇠의 양은 레이저 전력입니다특정 표준 장치트랩 형 감지기이를 통해 빛의 에너지량 또는 광자의 평균 수를 결정할 수 있으며 평균적으로 얼마나 많은 광자가 포함되어 있는지 정확히 알 수 있습니다Coherent인 광자 상태를 만드는 데 성공했으며 국가 표준에 따라 조정 가능하고 추적 할 수있는 표준 바카라 필승법 광원을 실현했습니다 (그림 1 상단)
 

・ 국가 표준 추적 가능에 대한 탐지기 성능 평가

이 표준 바카라 필승법 광원은 실제로 광자 탐지기를 개발하는 데 사용됩니다 (초전도 전환 엔드 센서 : TES, 그림 2)의 성능이 평가되었으며, 검출 효율은 1510 nm ~ 1570 nm의 전체 범위에서 C- 밴드 이상을 덮을 수 있음을 입증했습니다 (그림 1, 오른쪽 하단) 탐지 효율 평가의 정확도는 10 nm 당 모든 파장에 대한 것입니다상대적 확장 불확실성15%미만으로 달성되었습니다 이는 최근 몇 년 동안 해외의 여러 국가 지표 표준 기관에 의해보고 된 전형적인 단일 광자 탐지기의 탐지 효율 평가에서 18%의 상대적 확장 불확실성에 비해 높은 수준입니다^*

이 연구를 통해 광학 통신 파장 대역 인 C- 대역의 광자 수를 정확하게 정의 할 수있는 바카라 필승법 광원을 만들 수 있으며,이를 기반으로 광자 탐지기의 성능을 엄격하게 평가할 수 있습니다 이는 광범위한 파장에 걸친 광자가 이제 특정 파장뿐만 아니라 국가 표준에 따라 추적 할 수 있음을 의미합니다

이 광대역 측정 기능은 바카라 필승법 암호화 통신 및 광학 바카라 필승법 컴퓨터와 같은 최첨단 기술 개발에서 점점 더 중요한 기초가 될 것입니다 예를 들어, 바카라 필승법 광전자의 필수스퀴즈 라이트소스에서는 하나의 파장 만 일반적으로 사용되지만 실제로는 광자가 넓은 파장 밴드를 통해 생성되며, 그 중 다수는 현재 사용되지 않습니다 이러한 미사용 파장을 정확하게 측정 할 수 있다면 파장 멀티플렉싱 및 바카라 필승법 계산에 의한 병렬 처리가 확장 될 수 있습니다 또한 짧은 시간 펄스에는 넓은 파장 성분이 포함되어 있으므로 더 빠른 신호를 측정하려면 광대역 파장을 감지 할 수있는 검출기가 필수적입니다 앞으로이 기술은 고속 컴퓨팅에서 필수적인 역할을 할 것입니다 앞으로, 우리는 바카라 필승법 암호화 통신 및 광학 바카라 필승법 컴퓨터와 함께보다 실용적인 개발을 가속화하여 다가오는 바카라 필승법 사회를 지원할 측정 기술 기반을 마련 할 것입니다

게시 된 잡지 :광학 및 레이저 기술
용지 제목 : C- 대역 파장에서 전환 에지 센서의 탐지 효율 평가
저자 : Takeshi Jodoi, Tetsuya Tsuruta, Mauro Rajteri 및 Daiji Fukuda
doi :https : //doiorg/101016/joptlastec2025113414

C- 밴드

는 1530 nm에서 1565 nm의 파장 대역을 말하며, 이는 주로 광 통신에 사용됩니다 광 섬유가 광 손실이 가장 낮은 범위로 장거리 및 고속 통신에 널리 사용됩니다 인터넷과 바카라 필승법 통신의 핵심을 연주하는 가장 실용적인 파장 밴드 중 하나입니다[참조로 돌아 가기]

국가 표준

국가 표준은 국가가 유지하는 가장 정확한 지표이며 모든 측정의 기초입니다 기기 및 측정의 신뢰성을 보장하기 위해서는 궁극적으로 국가 표준으로 거슬러 올라갈 수 있어야합니다 이러한 방식으로, 측정 결과가 국가 표준과 관련이있는 상태를 "국가 표준으로 추적 할 수있다"라고합니다[참조로 돌아 가기]

바카라 필승법 암호화 커뮤니케이션

광자를 사용하는 기술은 "더 이상 분리 될 수 없으며 일단 관찰되면 상태가 바뀌면 이론적으로 도청이 불가능합니다 발신자와 수신기간에 외부 간섭을 항상 감지 할 수 있기 때문에 매우 높은 안전이 보장됩니다[참조로 돌아 가기]

파장 멀티플렉싱

동일한 광섬유를 사용하여 서로 다른 파장의 빛을 보내는 기술 고속의 대용량 통신에 필수적이며 통신 파장 대역 (C- 밴드) 내에서 작은 단위로 파장을 사용합니다[참조로 돌아 가기]

단일 광자 감지기/광자 번호 판별 자

단일 광자 검출기는 하나의 광자를 감지 할 수있는 검출기이며 작고 실온에서 작동 할 수있어 휴대 성이 뛰어납니다 광자 수 분류기는 광자의 존재 또는 부재를 감지 할 수있을뿐만 아니라 광자 수를 측정 할 수있는 검출기입니다 비록 극저온 환경이 작동하고 장치가 커질 가능성이 높습니다 둘 다 매우 약한 빛을 처리하는 최첨단 바카라 필승법 기술에서 중요한 역할을합니다[참조로 돌아 가기]

펄스 라이트

빛을 연속적으로 방출하기보다는 매우 짧은 시간 동안 빛을 방출하는 빛의 형태 시간 너비가 짧을수록 더 넓은 파장 성분이 포함되며 고속 데이터 통신 및 시간 분해 측정에 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

특정 표준 장치

이것은 길이, 질량 및 시간 및 AIST와 같은 다양한 물리적 수량 단위를 정확하게 실현하고 유지하기 위해 정부가 정부가 지정하고 관리하는 측정 기기입니다 이를 참조로 사용하면 모든 측정 기기 및 측정 결과가 국가 표준에 따라 추적 할 수 있습니다 일본 산업 및 과학에서 측정의 신뢰성을 근본적으로 지원하는 것은 측정 인프라의 핵심입니다[참조로 돌아 가기]

트랩 형 감지기

내부의 빛을 반사하면서 모든 것을 흡수하는 구조를 가진 매우 민감한 광자 검출기 탈출하지 않고 입사광의 에너지를 측정 할 수 있기 때문에 국가 표준으로 사용될 수 있도록 신뢰도와 정확도가 높습니다[참조로 돌아 가기]

Coherent

균일 한 단계와 진폭과 시간적으로 공간적으로 안정적인 빛의 상태 레이저 라이트와 마찬가지로 간섭이 높아 통신 정확도를 향상시키는 데 중요합니다[참조로 돌아 가기]

초전도 전환 엔드 센서

광자 탐지기 중 하나 전환 에지 센서의 이니셜 인 TES라고합니다 TES는 온도가 초전도성에서 정상 전도로 전이 될 때 전기 저항의 갑작스런 변화를 사용하는 온도계이며, 광자의 에너지를 열로 변환하고 열로 인한 온도 상승으로 인한 에너지를 측정하는 메커니즘입니다 이것은 하나의 광자의 열을 포착 할 수 있기 때문에 여러 광자로도 측정 할 수있는 광자 수 판별기입니다[참조로 돌아 가기]

상대 확장 불확실성

불확실성은 측정 결과가 항상 실제 가치를 벗어날 수있는 정도를 정량적으로 표현한 것입니다 불확실성은 측정 신뢰성을 평가하는 데 필수적인 요소이며 통계적 방법에 따라 계산됩니다 "확장 된 불확실성"은 이러한 불확실성에 대한 적용 범위 계수를 의미합니다K(일반적으로K= 2),KIS 2, 측정 된 값이 그 범위 내에 있음을 나타냅니다 측정 된 값에 대한 확장 된 불확실성의 가치의 비율은 "상대적으로 확장 된 불확실성"입니다[참조로 돌아 가기]

스퀴즈 라이트

정상적인 빛보다 한 방향으로 변동 (노이즈)을 감소시키는 특수 바카라 필승법 상태의 빛 빛은 바카라 필승법 변동이 있지만, 빛의 진폭 또는 단계에서 하나의 변동을 허용하는 대신, 다른 변동을 작게 유지하기 위해 다른 변동을 압박함으로써 한 방향으로 만 바카라 필승법 변동을 억제 할 수 있습니다 바카라 필승법 암호화 커뮤니케이션 및 바카라 필승법 계산에서 중요한 역할을합니다[참조로 돌아 가기]

^*López, Met al. Epj Quantum Technol7, 14 (2020)