産業技術総合研究所（産総研）は，光通信で使われる1530nmから1565nmの波長帯であるC-bandと呼ばれる波長帯の波長に対応し，1光子単位で正確に出力を制御できる波長可変の光源を開発した（ニュースリリース）。
光子は光（電磁波）の最小単位であり，電子やクォークなどと並ぶ素粒子の一つ。この光子を精密に制御することで，量子通信や量子コンピューターといった最先端の情報通信技術を実現できると期待されている。
そのためには，光通信に用いる波長帯域の微弱な光を1光子単位で精密に検出する必要がある。しかし，光源から出力された光子数のうち，光子検出器がどの程度の割合の光子数を正確に計測できているかをC-band全域で正しく評価することは未解決の課題だった。
研究グループは，標準量子光源と呼べる光源を実現した。基となる光源には，光通信波長帯で高精度に波長を調整できる波長可変連続波レーザーを採用することで，C-band全域に対応できるようにしている。
このレーザーは非常に安定しており，信号を作り出すための光源として理想的な性質を持っている。この連続波の光を音響光学変調器（AOM）でパルス光に変換した。AOMは光を繰り返し高速に遮断，通過させることができるため，非常に正確な時間幅の光パルスを作ることができる。
そして，このパルス光の出力を減衰器で絞り，その減衰量をレーザーパワーの特定標準器で校正されたトラップ型検出器を用いて決定した。これにより，光のエネルギー量，つまり平均光子数を決定することができ，平均して何個の光子が含まれているかが正確にわかるコヒーレントな光子状態を作ることに成功し，波長可変で国家標準にトレーサブルな標準量子光源を実現した。
この標準量子光源を使って，実際に同社が開発している光子検出器（超伝導転移端センサー：TES）の性能を評価したところ，C-band以上を網羅する1510nmから1570nmの全域において，検出効率を評価できることが実証された。
検出効率評価の精度は，10nmごとの全ての波長で相対拡張不確かさ1.5%以下を達成した。これは近年，海外の複数の国家計量標準機関から報告された一般的な単一光子検出器の検出効率評価における相対拡張不確かさ1.8%と比較しても高い水準であるといえる。
研究グループは，この技術により，特定の波長のみならずC-band全域にわたり，光センサーの信頼性をレーザーパワーの国家標準と同水準の精度で担保できるようになることで，量子暗号通信の安全性や光量子コンピューターの精度が向上できるとしている。
