中国本土研究チーム、量子チップでQKD大規模ネットワーク実証（Nature） - NewsTomo

量子鍵配送（QKD）を「量子チップ」でネットワーク化する——その実用化に近い一歩が、2026年2月12日（木）に英科学誌『Nature』で報告されました。中国本土の研究チームが、集積フォトニクス（光回路をチップ上に集積する技術）を用いた大規模QKDネットワークを構築し、20ユーザーの並列通信と総距離3,700kmのネットワーク規模を実証したとしています。

今回の発表、何が新しい？

研究によると、今回のネットワークは「集積フォトニクス量子チップ」に基づく大規模QKDネットワークとして世界初の成果だと位置づけられています。ポイントは、「量子通信＝巨大で高価な装置」というイメージを、チップ化（小型化・量産化）の方向へ押し進めた点にあります。

20ユーザーの並列通信をサポート
総距離3,700kmのネットワークスパン
量子チップノード20個で構成
ウエハーレベル製造での高い均一性を確認し、低コスト量産の可能性を示唆

そもそもQKD（量子鍵配送）とは

QKDは、量子状態を利用して暗号鍵（通信を守るための「鍵」）を共有する仕組みです。鍵のやり取りに量子の性質を使うことで、盗聴があれば検出しやすく、安全な通信の基盤になり得るとされています。

鍵となる「ツインフィールドQKD」—長距離向けの新しい型

今回のネットワークが基盤に据えるのがツインフィールドQKDです。研究では、長距離の量子通信に適しており、検出器側のリソース共有（ネットワークとして効率よく使う発想）を支える先端的な形式だと説明されています。

なぜ難しかったのか

ツインフィールドQKDは、光源や変調デバイス（光の状態を精密に制御する部品）に極めて高い性能が求められます。そのため、必要なハードウェアを「チップにまとめて集積」することが難しく、これまでは点対点（1対1）のQKDが中心で、多人数・大規模ネットワーク化には高いハードルがありました。

北京大学の王建偉氏らが量子チップ群を開発、20ノードでネットワーク化

研究チームは、中国本土の北京大学（Peking University）物理学院の王建偉氏と、中国科学院の院士である龔旗煌氏らが主導したとされています。チームは高性能の完全集積フォトニクス量子チップを複数開発し、それらを用いて20の量子チップノードからなるツインフィールドQKDネットワークを構築しました。

王氏は、量子チップがウエハー製造で高い均一性を示し、低コストの量産につながり得る点を強調しています。また、この成果は、より長距離・より多ユーザーのQKDネットワーク構築に向けた技術的基盤になると述べています。