中国における量子通信技術の発展は、いくつかの段階を経て進展してきた。1995年の調査研究段階から始まり、2000年には1.1kmに及ぶ量子鍵配送実験を完了した。2001年から2005年にかけては急速な発展期であり、50kmおよび125kmの距離における量子鍵配送実験に成功した[1]。
近年、中国は量子通信において大きな進歩を遂げています。量子科学実験衛星「墨子号」を世界で初めて打ち上げ、北京と上海を結ぶ数千キロメートルに及ぶ量子セキュア通信回線を構築しました。さらに、地球から宇宙まで総距離4600キロメートルに及ぶ統合量子通信ネットワークの構築にも成功しています。さらに、中国は量子コンピューティングにおいても目覚ましい進歩を遂げています。例えば、世界初の光子量子コンピュータのプロトタイプを開発し、76個の光子を用いた量子コンピューティングプロトタイプ「九章」の構築に成功し、62個の量子ビットを含むプログラム可能な超伝導量子コンピューティングプロトタイプ「祖崇志」の構築にも成功しています。
量子通信システムにおける受動部品の使用は極めて重要です。例えば、マイクロ波減衰器、方向性結合器、電力分配器、マイクロ波フィルタ、移相器、マイクロ波アイソレータなどのデバイスが利用されます。これらのデバイスは主に、量子ビットによって生成されるマイクロ波信号の処理と制御に用いられます。
マイクロ波減衰器は、マイクロ波信号の電力を低減することで、過度の信号強度によるシステムの他の部分への干渉を防ぎます。方向性結合器はマイクロ波信号を2つに分割し、より複雑な信号処理を可能にします。マイクロ波フィルタは、信号分析と処理のために特定の周波数の信号をフィルタリングします。移相器は、量子ビットの状態を制御するためにマイクロ波信号の位相を変化させます。マイクロ波アイソレータは、マイクロ波信号が一方向にのみ伝播するように制御することで、信号の逆流とシステムへの干渉を防ぎます。
しかし、これらは量子通信に用いられる可能性のある受動マイクロ波部品のほんの一部に過ぎません。具体的な部品は、特定の量子通信システムの設計と要件に基づいて決定する必要があります。
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投稿日時: 2023年6月1日