玉川大学量子信息科学研究所（东京都町田市玉川学园6-1-1[所长：Masayoshi Soma]）的Fumio Futami教授、Kentaro Kato教授、副教授Ken Tanizawa和国立先进工业技术研究所[主席Ryoji Chubachi]（以下简称“AIST”）数据光子学项目单位[并木代表]周]共同，量子恩尼格玛加密收发器(*1)应用于网络以提高安全性并降低延迟全光网络(*2) 该技术已得到验证。该演示实验基于 AIST 目前在东京运营的电路交换全光网络。测试平台(*3) 来实现的。在实验中，我们进行了全高清视频分发和数据备份到远程位置，以及在通信故障恢复时切换通信路由。
此结果的详细信息，请参阅将于 2018 年 3 月 11 日（星期日）至 3 月 15 日（星期四）在美国加利福尼亚州圣地亚哥举行的国际会议“OFC2018”。光纤通信会议2018)''
当今的信息通信领域，应用种类繁多，服务多样化，个人信息等重要数据泄露的事故不断增加，网络安全备受关注。尤其是承载大量数据的光纤线路，未来对安全性的要求将更高。玉川大学正在开展量子恩尼格玛密码学研究，该技术可显着提高光纤线路的安全性。量子恩尼格玛密码学的安全性基于量子力学现象，可以保证安全性。原则上，它可以低延迟地进行加密和解密，从而与现有的光纤通信线路兼容。玉川大学已经创建并正在进行量子 Enigma 加密收发器 (TU Cipher-0) 的研究和开发，该收发器可对千兆位以太网 (GbE) 信号进行加密和通信。
另一方面，随着互联网连接速度变得更快，对超高清视频等大容量数据通信的需求预计将进一步增加。由于未来通信数据量的爆炸性增长，人们担心现有的光网络将面临功耗和传输延迟的增加，从而阻碍网络的发展。为了防止此类问题的发生，AIST电子路由器使用电路交换技术，使用光开关，无需通过即可切换光路（*4）动态光路网络(*5)的研究和开发。去年9月，我们在东京搭建了试验台并开始实际运营。*6）。不涉及电子路由器的动态光路网络允许用户以任何格式进行光通信，因此预计量子恩尼格玛密码将用于以高安全性和低延迟交换大量数据。
Quantum Enigma 加密收发器已被引入东京的动态光路网络测试台。动态光路网络旨在根据用户请求创建带宽有保证的光路，能够以超低功耗和低延迟传输大量数据。通过引入量子恩尼格玛密码收发器，该光路的安全性得到了加强。演示实验在AIST Waterfront City Center（江东区）内的2个地点（大厅、会议室）、东京大学（文京区）和Kairos Corporation（千代田区）的4个地点进行。光节点(*7)（中央区）转机进行。光节点是硅光子开关(*8) 和 MEMS（微机电系统）光开关。我们利用光节点建立了光路，并成功进行了下一步的加密通信演示实验。
·实时传输全高清 (HD) 视频（见图 1）
·远程备份 TB 级真实数据（视频片段）
·假设从通信故障导致的通信中断中恢复的光路切换传输（见图2）
在远程位置备份数据时，与使用不使用加密的普通 GbE 协议进行备份相比，备份时间没有显着差异。故障恢复时，故障发生后光路切换为绕行，几秒内即可恢复加密通信。我们验证了即使在光节点中使用硅光子开关也可以进行加密通信。
上述结果表明，量子恩尼格玛密码收发器可以应用于网络，并且可以利用现有基础设施构建低延迟、高容量、通过物理现象保证安全性的光网络。
这项研究和开发得到了文部科学省的“先进交叉领域创新创造中心/光网络超低能耗技术中心计划”（2008-2019 财年）的部分支持。
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| 图1 全高清(HD)视频实时传输 |
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| 图2 假设通信故障恢复的路由切换 |
国际会议“光纤通信会议(OFC2018)''
F。 Futami、T Kurosu、K Tanizawa、K Kato、S Suda 和 S Namiki，“现场部署动态光路网络中 Y-00 量子流密码的动态路由”