【要約】
カナダUniversity of Ottawaを中心とする研究チームは、刺激パラメトリック下方変換（StimPDC）の位相共役特性を利用し、自由空間量子鍵配送（QKD）における大気乱流の影響を全光学的に補正する手法を発表した。
この手法は、非線形光学過程の内部で光ビームの空間モード歪みを補正するもので、適応光学で一般的な電気的フィードバック機構に依存しない点が特徴である。
研究チームは、数値シミュレーションと実験を通じて、本手法が強い乱流条件下でも量子誤り率（QER）を安全性閾値以下に維持できることを確認した。
これにより、長距離の自由空間量子通信チャネル実現に向けた重要な技術的前進が示された。

【編集部コメント】
本件は、大気乱流が量子通信品質に与える影響を、非線形光学を基盤とする全光学的補正で克服しようとする研究動向の一環と位置付けられる。
補正処理を光学系内部で完結させる方式は、システム構成の簡素化と安定性向上につながる可能性があり、衛星間量子通信や地上長距離リンクの実装において応用範囲が広い。
量子暗号インフラの高度化と信頼性確保に向け、乱流環境下での伝送性能向上に寄与する成果といえる。

【出典情報】
参照情報（媒体名）：Quantum Zeitgeist
発行日：2025/11/10
リンク：https://quantumzeitgeist.com/quantum-all-optical-turbulence-mitigation-stimulated-parametric-down-conversion/

公式リリース：
All-optical turbulence mitigation for free-space quantum key distribution using stimulated parametric down-conversion – arXiv
https://arxiv.org/abs/2511.02066

※カナダUniversity of Ottawaなどによる研究論文（preprint）

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AI and Adaptive Optics Propel Free-Space Quantum Communication into a New Era – University of Ottawa
https://www.uottawa.ca/en/news-all/ai-adaptive-optics-propel-free-space-quantum-communication-new-era

Fast Adaptive Optics for High-Dimensional Quantum Communications in Turbulent Channels – Nature
https://www.nature.com/articles/s42005-025-01986-6.pdf