三菱電機と北海道大学は，単一光子源を利用する量子暗号通信で，世界最長という通信距離80kmを原理実証した（発表資料）。北大が2個以上の光子が発生する確率を1万分の1以下に抑えた単一光子源を開発し，三菱電機がこれを組み込んだ量子暗号通信装置を開発，共同でこれらを用いた検証実験を行い成功したという。量子暗号プロトコルには，BB84を使用した。
従来の量子暗号通信システムでは，パルス・レーザを弱めた光源を擬似的な単一光子源として用いることが多かった。パルス・レーザ光源では，同時に複数の光子が発生する確率が無視できない。2個以上の光子のうち1個でも通信途中で取り出されれば，傍受されたことを検知できないため，暗号が解読される可能性があった。これに対し，北大 電子科学研究所 竹内 繁樹 助教授らは，非線形光学効果を利用して単一光子源を開発し，1個だけ光子を発生させる精度を高めた。
三菱電機は，取り扱いの容易なパルス・レーザに代えて，北大で開発された光子源を量子暗号通信システムに組み込むことを実現した。伝令信号と呼ぶ電気信号と時間精度の高いクロック信号を併用することで，単一光子の検出精度と安定性の向上を図った。
さらに，三菱電機と北大は，単一光子源量子暗号通信における安全性評価の定量化に取り組んだ。これまでの評価方法では，単一光子源の特性に依存するため，定量的に評価できていなかったという。今回の新しい方法では，光子生成プロセスまで踏み込んで漏洩情報量を定量的に見積もれるとしている。この評価法を用いて，単一光子干渉実験による原理検証を行い，80kmを安全に通信できることを確認したと発表している。
今後，装置の小型化および通信の高速化を進め，5年後の実用化を目指す。なお，三菱電機は情報通信研究機構（NICT）の委託研究「量子暗号の実用化のための研究開発」，北大は科学技術振興機構（JST）の戦略的創造研究推進事業（CREST）における研究領域「量子情報処理システムの実現を目指した新技術の創出」の一環としてそれぞれ研究を行い，今回の成果を得たもの。
