東芝ヨーロッパ・リミテッド(東芝)とクォンタム・ブリッジ・テクノロジーズ社(QBT)は、国際的な情報理論的安全性(ITS)を持つデータ伝送システムを確立する実証実験を完了した。光ファイバー通信会議(OFC)2026で発表されたこの大陸横断展開は、英国ケンブリッジとカナダ・トロントで稼働中の都市圏量子鍵配送(QKD)ネットワークを接続した。物理的な実装は、KDDI株式会社の子会社であるテレハウス・カナダ社が運営するデータセンター内に設置された、現場導入済みのキャリアグレード光ファイバーインフラ上で実行された。このプロジェクトは、超長距離量子リピーターや衛星リンクの絶対的な必要性を回避することで、標準的な光ファイバーベースQKDの距離制限を緩和するよう設計されたアーキテクチャを検証するものである。
ネットワークトポロジーは、高速都市圏QKDリンクとQBTの分散対称鍵確立(DSKE)プロトコルを統合し、長距離鍵中継を実現している。ケンブリッジのネットワークは10dBの固定減衰プロファイルで動作する2本の光ファイバーリンクを使用し、352kbpsと741kbpsの安全ビットレート(SBR)を達成し、対応する量子ビット誤り率(QBER)はそれぞれ3.0%と2.4%であった。トロントの都市圏ネットワークは、バックトゥバックのハードウェア構成(0dBチャネル損失)で2本のリンクを運用し、平均SBRは3.95Mbpsと2.89Mbps、QBERは2.6%と3.2%で安定した。すべてのハードウェアエンドポイントは、T12最適化効率的BB84 QKDプロトコルを実行した。異なるベンダープラットフォーム間の相互運用性は、欧州電気通信標準化機構(ETSI)GS QKD 020相互運用可能鍵管理仕様のドラフトバージョン0.5.1を拡張することで達成された。このREST APIフレームワークは、ネットワークの指定ゲートウェイノードに配置されたQKDとDSKEの鍵管理エンティティ(KME)間で、公開インターネットチャネル上の事前共有ランダムデータを使用した(2,2)閾値秘密分散方式を展開し、ノンブロッキングの非同期鍵ハンドオーバーを管理した。
QKD-DSKE統合フレームワークは、エンドユーザーアプリケーション層を複雑な物理層および鍵ルーティングトポロジーから分離し、標準ETSI GS QKD 014配信インターフェースを介してオンデマンドで256ビット対称鍵を提供する。実稼働評価条件下において、開始側KMEは平均365ミリ秒(標準偏差±81ms)の暗号鍵配信応答レイテンシを示し、これはマルチホップ鍵中継と大西洋横断ネットワーク伝搬遅延を考慮したものである。一方、応答側復号KMEは、事前バッファリングされた同期メカニズムを利用して、平均14ミリ秒(±5ms)のレイテンシで対象アプリケーションに鍵を配信した。このアーキテクチャ手法は、現在の企業データセンターパラメータ内で動作可能でありながら、将来のアルゴリズムや量子加速暗号解読から機密通信を保護できる、マルチベンダー対応でグローバルにスケール可能な量子セーフネットワーキングの基準を確立するものである。
大西洋横断ネットワーク実証の公式プレス発表は参照可能である。完全なエンジニアリングパラメータ、データ構成、およびアーキテクチャ仕様については、OFC技術論文の全文を参照されたい。
2026年5月20日
