Un scientifique impliqué dans l'extension de la communication quantique à un réseau d'utilisateurs, poursuit ses travaux à l'Université de Bristol.

La cybersécurité renforcée offerte par la communication quantique a été historiquement limitée à deux échanges de partenaires. Maintenant, pour la première fois, les scientifiques ont connecté plusieurs utilisateurs simultanément sur un réseau crypté quantique sans utiliser de nœuds de confiance.

Des chercheurs de l'Institut d'optique quantique et d'information quantique (IQOQI) de l'Académie autrichienne des sciences, avec un collaborateur de l'Institut autrichien de technologie (AIT), rapport sur le simple, sans couture, réseau pas cher et sécurisé dans le dernier numéro de la revue La nature , publié aujourd'hui.

Co-auteur de l'article, le Dr Siddarth Joshi, qui a récemment déménagé à l'Université de Bristol et continue de développer des réseaux quantiques dans les laboratoires de technologie d'ingénierie quantique, a déclaré :« Nous avons créé un réseau de communication quantique très polyvalent où chaque utilisateur peut parler à tous les autres utilisateurs simultanément.

"Nous prévoyons de construire des réseaux encore plus grands avec beaucoup plus d'utilisateurs, dans le but de créer une base polyvalente pour la construction d'un Internet quantique."

L'équipe viennoise a réalisé le réseau quantique tant attendu en utilisant une nouvelle architecture basée sur une nouvelle méthode de distribution d'une ressource de base d'intrication de communication quantique.

Un système enchevêtré est un système qui est interconnecté à un degré tel que les parties individuelles ne peuvent pas être entièrement décrites isolément.

Particules de lumière enchevêtrées, photons, sont la ressource fondamentale utilisée dans la communication quantique pour distribuer une clé de cryptage sécurisée. L'innovation clé de l'équipe viennoise a été de produire des photons de telle sorte que seules certaines longueurs d'onde s'entremêlent.

Comme un arc-en-ciel, le signal était divisé en différentes « couleurs » et réparti intelligemment entre les utilisateurs, qui n'avait alors besoin que de modules de base pour se connecter à la seule source d'enchevêtrement.

Le Dr Joshi a déclaré :« En utilisant l'intrication quantique et les techniques de télécommunication passives standard du multiplexage basé sur la longueur d'onde, nous avons pu interconnecter quatre utilisateurs dans une architecture de réseau évolutive et nécessitant des ressources minimales.

Contrairement aux efforts précédents pour créer un tel réseau, ce nouveau schéma permet à tous les utilisateurs de communiquer simultanément avec tous les autres utilisateurs sans utiliser de nœuds de confiance pour relayer le message. Sans étapes complexes pour acheminer l'enchevêtrement vers différents utilisateurs, le réseau est polyvalent, bon marché et fiable.

L'extension des connexions point à point aux réseaux représente un pas important dans la direction d'un « Internet quantique » et les chercheurs soutiennent que leur réseau à quatre utilisateurs peut être mis à l'échelle pour intégrer davantage de connexions.

Le Dr Joshi a déclaré :« Le nombre d'utilisateurs est limité par les canaux de longueur d'onde disponibles et la topologie de réseau entièrement connecté souhaitée. Cependant, nous travaillons sur un nouveau schéma qui permettra à encore plus d'utilisateurs de se connecter au réseau.

« Pour y parvenir, nous prévoyons d'améliorer l'évolutivité du réseau présenté dans le La nature papier en changeant la façon dont nous multiplexons pour allouer des canaux de communication à chaque utilisateur.

« Nous visons à créer un réseau pouvant prendre en charge différents types d'utilisateurs dans différentes configurations pouvant changer de manière dynamique en fonction du trafic réseau actuel. Le réseau nécessite également un routage optimal, redondance des chemins et un certain anonymat."