今回、光ファイバー回線を介してデータ伝送を行うためのアプリケーションを構築し、高速量子暗号通信技術と組み合わせて、実環境においても実用レベルの鍵配信速度が実証された。また、既設光ファイバー回線を常時監視する無線センサーネットワークを同時に構築・運用し、年間を通じた天候変化・振動等によって生じる光ファイバーの特性変化と量子暗号通信の性能特性との関連性を明らかにした。これにより、高速量子暗号通信の実用化に大きく近づいたと東芝は説明する。
医療データや金融取引など、秘匿性の高い情報がネットワークを介してやり取りされるIoT時代の暗号通信技術には、非常に高いレベルの安全性が求められる。量子暗号通信では、光の粒子である「光子」1個に1ビットのデータを載せて送受信。光子は盗聴があると状態が変化し、確実に盗聴を検知することが可能なため、量子暗号通信は、量子コンピューターを含むあらゆる盗聴・解読に対して安全性が保証される。
そのため、機密データのバックアップや医療データ伝送といった秘匿性の高いデータを扱う通信アプリケーションへの導入が期待されている。一方、量子暗号通信の実用化に向けては、既設の光ファイバー回線を用いたデータ通信アプリケーションに組み込んだシステムの開発と、そのシステムを長期間安定的に動作させる実証が必要だった。
東芝と東北大学東北メディカル・メガバンク機構は、共同研究として、東芝および東芝欧州研究所傘下のケンブリッジ研究所が開発した高速量子暗号通信技術を、ゲノム解析データの通信を行うアプリケーションに導入したシステムを開発し、フィールド実証実験を実施した。この実証では、東芝ライフサイエンス解析センター、東北大学東北メディカル・メガバンク機構に量子暗号装置を導入し、この間約7ｋｍに敷設された光ファイバー専用回線を介した通信を行った。
また、配信された暗号鍵を管理する仕組みや、連携して動作するデータ暗号処理ソフトウェアなどを開発して組み込み、2拠点間でゲノム解析データを量子暗号通信技術によって暗号化し伝送するシステムを構築した。このシステム上で、量子暗号鍵配信の速度を継続的に安定化させることに成功し、一カ月以上にわたる連続動作において平均10.2Mbpsの鍵配信速度を達成。10Mbpsを超える速度での量子暗号鍵配信を、実環境で実証したのは世界で初めてだという。