SENKOのGrade-Qコネクター

量子コンピュータは、2進数を使用する従来のコンピュータでは対処できない数学的問題を解決することが期待されている。この高度な問題解決能力は、古典的なコンピューティングを遥かに凌ぐ計算能力を提供する一方で、サイバーセキュリティに重大な脅威をもたらし、現代の暗号技術の基盤に挑戦している。

量子鍵配送（QKD）は、量子情報技術によってもたらされる膨大な計算能力に直面しても、安全な暗号化と認証を保証する方法です。QKD は、暗号化と認証のための秘密の共通鍵の交換を容易にし、量子コンピューティングによってもたらされる盗聴の試みに対してその安全性を維持する。SENKOは、量子ネットワーキング・アプリケーションのために特別に設計された超低損失コネクタのシリーズで、量子コンピューティングへの光アプローチを開発しています。

 

量子鍵配送（QKD）

量子鍵配布（QKD）は、OTP、HMAC、AESなどの暗号化方式で使用される対称暗号鍵を安全に生成・共有するために、光子の量子特性を活用します。BB84（単一光子測定）やE91（もつれ光子）などのプロトコルを使用して、潜在的な盗聴を検出し、安全な通信を保証します。しかし、QKDを既存のネットワークに統合するには、特殊なインフラ、ポイント・ツー・ポイント・リンク、超低損失量子チャネルなどの課題がある。

量子グレードコネクター

古典チャネルはQKDモジュール間のデータ交換を行い、量子チャネルは単一光子やもつれ光子などの量子信号を伝送して暗号鍵を導出する。急成長する量子通信の分野では、より低損失の新世代の光ケーブルやコネクタが必要とされ、単一光子やもつれた光子の割合が高いほど、デコヒーレンスを経験することなく光ネットワークを伝送できるようになり、量子光ネットワークの効率が高まると予想されています。センコーは、IECコネクタ規格の最高ランクを超える革新的なグレードのコネクタを開発しました。SENKOの "Grade-Q "量子コネクターは、融着接続に匹敵する挿入損失を示します。

素材

量子ネットワークでコネクタの品質を最適化するには、光ファイバのコアとクラッドの寸法に注目することが極めて重要です。光はファイバーのコアのみを通過するため、コアとクラッドの相対的な寸法が重要になります。制御すべき主なパラメータには、コアとクラッドの同心度、コアの楕円度、クラッドの楕円度などがあります。コアとクラッドの同心度は、コアがクラッド内でどれだけ中心に位置しているかを測定します。この誤差を最小化することが、量子コネクターの製造には不可欠です。コアとクラッドの楕円度は、真円からのずれを意味し、接続品質に影響を与え、挿入損失と後方反射を増加させます。

光コネクタのフェルールは、光ファイバを所定の位置に保持し、別のフェルールと整列して連続的な光路を形成します。同心度は、フェルールの穴の円周に対する中心度を測定するもので、ファイバーコアのミスアライメントを低減するために不可欠です。穴が大きいとファイバー位置のばらつきが大きくなるため、フェルールの穴径を最小にすることが重要です。直径125μmのシングルモード光ファイバの場合、フェルール穴は、エポキシ接着剤のためのスペースを確保しながら、できるだけこの直径に近いものでなければなりません。

製造業

高品質の光ファイバーと厳しい公差を持つフェルール部品であっても、高品質のコネクターを製造するためには、コネクターの製造工程も厳しく管理されなければならない。重要な工程のひとつに、エポキシ樹脂の混合と硬化があります。これには、適切な管理、塗布、硬化を確実にするために、複数の管理されたステップが含まれる。

フェルールの研磨工程を改善するには、いくつかの要因を正確に調整する必要があります。これには、琢磨パッド、印加圧力、琢磨フィルムの種類、琢磨角度精度、および琢磨曲率頂点が含まれます。これらの調整により、コネクター端面の粒状性と平滑性が制御され、頂点オフセットが減少し、曲率頂点が中央に配置されます。これらの改善により、コネクター内の光ファイバーコア間のエアギャップを最小限に抑えることができます。コネクター性能をさらに向上させるため、コネクターは光信号を測定しながら調整され、コネクター内の最適なファイバーとフェルールの位置が決定されます。

センコーQuPCコネクタ

光ファイバ、コネクタフェルール、製造プロセスの進化により、融着接続に比べて優れた損失性能を誇るQuPCコネクタを開発しました。挿入損失は0.1dB以下、光リターンロスは80dB以上と、ITU規格を上回る性能を誇ります。このコネクターは、より高密度な接続のためにCSとSNフォームファクターもご用意しています。

結論

SENKOのQuPCコネクタは、量子通信ネットワークに不可欠な超低損失性能と高精度アライメントを提供することで、業界に新たな基準を打ち立てます。QuPCコネクタは、量子鍵配布（QKD）やその他の量子技術に特有の課題に対応することで、信頼性の高い高信頼性の接続を可能にし、最先端の量子科学と現実のアプリケーションのギャップを埋める極めて重要な役割を果たします。