英国、2026年に量子通信衛星を打上げ　「解読不能」な暗号鍵配送を実証

英国ブリストル大学を中心とする研究チームは、2026年に量子通信実証衛星「SPOQC」を打ち上げる。

同衛星は「量子鍵配送（QKD）」と呼ぶ技術を用い、ハッキングが不可能な通信網の構築を目指す。

これは「量子もつれ」の状態にある光子を宇宙から地上へ送信し、暗号鍵を共有する仕組みである。

既存の数学的アルゴリズムに基づく暗号と異なり、物理法則によって理論上の安全性が担保される。

ブリストル大学が主導する「IQN Hub（統合量子ネットワーク拠点）」のプロジェクトとして推進される。

英国宇宙局（UKSA）などの政府機関や、民間企業との産学連携による大規模な取り組みだ。

量子もつれを利用した高度なセキュリティ実証

SPOQC（Satellite-Platform for Optical Quantum Communications）は、量子もつれを利用する。

これは、対になった2つの光子が、離れた場所にあっても互いの状態を瞬時に決定する性質を指す。

従来の地上光ファイバー網では、信号の減衰により通信距離が約100kmに制限されるのが課題であった。

情報通信研究機構（NICT）の調査によれば、地上の減衰率は1kmあたり約0.2デシベルに達する。

一方、宇宙空間は真空であるため光の吸収が極めて少なく、1,000km以上の長距離通信が可能となる。

同衛星は地上約500kmの低軌道を周回し、英国国内の複数の地上局との間で量子鍵の配送を試みる。

今回の実証では、衛星に搭載する量子光源の小型化と、ポインティング（追尾精度）の向上が鍵となる。

これまでの実験機と比較して、光子の生成効率を約2倍に高める設計であると同学は説明している。

英国の国家戦略と産学官連携の枠組み

英国政府は「国家量子戦略」を掲げ、10年間で25億ポンド（約4,800億円）の投資を計画している。

本プロジェクトはこの戦略の中核を担い、次世代の重要インフラとしての量子ネットワーク確立を目指す。

開発には、衛星製造大手の工学チームや、暗号技術を手掛けるスタートアップ企業が複数参画している。

特にブリストル大学は、量子コンピューティング分野で世界屈指の研究実績を持つ拠点である。

IQN Hubには英国外の大学も加わり、将来的な国際間の量子通信標準化を見据えた開発が進む。

欧州では欧州宇宙機関（ESA）が主導する「ScyLight」計画など、量子通信の自立化が加速している。

英国は欧州連合（EU）離脱後も、独自の宇宙安全保障を強化するため、この分野へ注力する構えだ。

安全保障上の重要性が増す中、サイバー攻撃への耐性を持つ通信網は国家の生命線となる。

日本企業の競争力と国際連携への影響

英国の動きは、量子通信分野で先行する日本企業にとっても無視できない競合および協調の機会となる。

東芝は地上向けQKDシステムで世界シェア首位級であり、20年以上にわたる技術蓄積を有している。

また、三菱電機やNECも衛星量子通信の研究を進めており、NICTとの連携による実証実験を継続中だ。

日本政府も「量子未来社会ビジョン」において、2030年までの量子ネットワーク実用化を掲げている。

英国のSPOQCが実証に成功すれば、日英間での量子暗号鍵の共有といった国際共同運用の道が開ける。

金融や防衛などの重要データを扱う日本企業にとって、宇宙経由の安全な通信路は魅力的な選択肢だ。

一方で、通信プロトコルの国際標準化争いにおいては、英国勢との主導権争いが激化する見通しである。

日本は独自の光通信技術を強みとしており、英国との技術補完による市場拡大も期待される。

今後の展望と残された課題

2026年の打ち上げ以降、運用チームは1年以上にわたる通信安定性の試験を実施する予定である。

最大の課題は、大気の状態に左右される光通信の稼働率をいかに向上させるかという点にある。

雲や霧による光の散乱を防ぐため、複数の地上局を切り替える「サイトダイバーシティ」の構築が必要だ。

また、実用化に向けては、現在の大型衛星から超小型衛星によるコンステレーションへの移行が不可欠だ。

量産化によるコスト低減が進めば、民間企業が独自の量子暗号網を構築するハードルは下がる。

ブリストル大学のチームは、将来的に量子インターネットを実現するためのリピーター技術も視野に入れる。

これは量子情報を破壊せずに中継する技術であり、実現すれば全世界をカバーする量子網が完成する。

今回のSPOQCミッションは、その壮大な構想に向けた重要な第一歩になると専門家は指摘している。

出典

- University of Bristol News: Quantum satellite launch