利用量子力学原理防止信息泄露和窃听的量子加密通信，开始被活用于新一代医疗保健中。东芝、东北大学和信息通信研究机构将量子加密通信与名为秘密分散的技术相结合，开发出了可根据本人意愿使用基因组（所有遗传信息）数据的系统。该系统有望在2050年左右成为“量子互联网”的开端。
目前支撑信息通信的是使用随机数对信息进行加密和解密的公开密匙形式加密技术。这种技术的安全性在于即使试图窃听信息，破解密码也需要花费大量时间。但是随着量子计算机逐步接近实现，计算在短时间内就能完成，密钥有被破解的风险。
对抗该风险的方法就是量子加密通信。密钥的交换使用光的最小单位——光子。每个光子搭载1比特，即0或1的密钥信息，通过光纤传送至接收端。接收端用该密钥复原通过普通通信网接收到的数据。
理论上，量子计算机无法窃听用该方法传送的密钥。如果有人窃取了一部分光子，那么由于接收端接收到的光子数量与发送端不同，窃听就会被发现，此时放弃密钥就能避免窃听。根据量子力学原理，如果观测某个状态，该状态就会发生变化，所以即使窃取者将与窃取的数量相等的光子返还给接收端，接收端也会察觉到窃听。由于安全性高，该技术在处理高隐匿性信息的安全保障、金融、医疗等方面的应用备受期待。
东芝等的实证系统结合了量子加密通信和秘密分散技术。秘密分散是一种将数据分割成多个单纯无意义的片断（随机数）进行保管的技术。可以安全地保管数据，避免丢失和泄漏。
在实验中，研究团队首先利用秘密分散技术分割基因组数据，该数据已由收集日本人基因组数据的东北大学东北医学巨库组织（ToMMo）进行了分析。通过量子加密通信将其加密，分别传送至东北大学医院和东芝。东北大学医院还将接收到的数据分割为三部分，进行了安全保管处理。
在此基础上，当本人出示存储了个人认证信息的卡片时，对应的基因组数据就可以从分散管理的状态中复原，可在医疗保健等方面使用。预计将来将用于个人编号卡（My Number card）等卡片。为实现该机制，研究人员开发了综合管理密钥和随机数生成的系统。
东芝以密钥配送系统的商业化为目标，将从医疗、金融等领域开始推进实证实验。2022年1月，野村控股等公司联合宣布将其用于金融交易的实验取得成功。
量子加密通信的最大课题是通信距离短，目前仅有100～200km。东芝已于2021年实证了将通信距离延长至600km以上的技术，并将推进实用化开发。
欧美和中国竞争激烈
量子加密通信是关系到安全保障的技术，各国都在竞相展开研发。最近，利用现有技术截取并保存加密数据、花时间进行解密的 “数据收割”攻击行为也日益显现。避免此类攻击的量子加密通信的实用化是各国的紧迫课题。
美国以美国能源部为主力进行了研究开发。欧洲则于2019年启动了名为“OpenQKD”的实证项目，东芝也参与其中。在欧洲，卫星通信的应用和中继网络技术等的开发也在不断推进。
存在感迅速提高的是中国。2017年中国成功实现了利用卫星的量子加密通信。在地面上也构筑了全球最大规模的通信网，并于2021年与卫星配合实现了4600km的通信。国有企业等已开始部分使用该技术。
在日本，除民营企业东芝和NEC在推进研发外，信息通信研究机构也作为主力，推动完善实验基础设施。未来，量子加密通信将有望与量子计算机等共同支撑起终极安全的“量子互联网”。日本内阁府也制定了“量子未来社会展望”战略，计划推进环境建设，使日本1000万人能够使用量子技术。
日文：松元则雄、《日经产业新闻》、2022/12/23
中文：JST客观日本编辑部
