Auteur principal, Phil Sibson dans le labo. Crédit :Université de Bristol
Les messages brouillés et indéchiffrables sont l'épine dorsale d'Internet tel que nous le connaissons.
La cryptographie complexe protège nos comptes bancaires et identités contre la fraude, nous permettant d'acheter et de vendre en ligne en toute sécurité sans jamais quitter le confort de nos salons.
Mais l'introduction potentielle d'ordinateurs quantiques ultra-puissants rend nos informations personnelles vulnérables aux attaques directes.
Aujourd'hui, des chercheurs du Quantum Engineering Technology Labs (QETLabs) de l'Université de Bristol ont développé de minuscules circuits de micropuces qui exploitent le monde étrange de la mécanique quantique et offrent un niveau de sécurité renforcé par les lois de la physique quantique.
Ces dispositifs distribuent des clés cryptographiques en utilisant les propriétés quantiques d'intrication, la superposition et l'aléatoire absolu apportés par le comportement quantique, qui n'est reproductible par aucun autre moyen.
Le chercheur principal, le professeur Mark Thompson, a déclaré :« Le système que nous avons développé permet d'échanger des informations à l'aide de photons uniques de lumière dans un état quantique.
"Si un indiscret pirate votre transmission, ils effondreront les états quantiques fragiles et le système vous alertera immédiatement de leur présence et mettra fin à la transmission."
Rendu au silicium - Répartition des clés quantiques entre les puces de silicium. Crédit :Université de Bristol
Ce travail, publié dans le numéro de février de Communication Nature , a fait la démonstration du premier système de communication quantique sécurisé puce à puce au monde, utilisant des circuits à puces de quelques millimètres seulement.
Cette collaboration internationale, dont des chercheurs de Bristol, Glasgow et NiCT au Japon, utilisé des fabricants commerciaux de puces à semi-conducteurs pour fabriquer leurs appareils - de la même manière que le silicium à motif Intel pour fabriquer les dernières unités centrales de traitement (CPU).
Cependant, au lieu d'utiliser de l'électricité, ces appareils miniaturisés utilisaient la lumière pour coder des informations au niveau du photon unique, fournir des clés de cryptage avec une durée de vie illimitée.
Auteur principal Philip Sibson, ajoute :« Nos recherches ouvrent la voie à de nombreuses applications qui ont, jusqu'à maintenant, été irréalisable.
"La technologie est miniaturisée pour les appareils portables, a des fonctionnalités améliorées pour les réseaux de télécommunications, et utilise une fabrication rentable pour déployer de manière réalisable la technologie de distribution de clés quantiques à la maison. »
L'équipe de Bristol a continué à développer cette technologie, démontrant une conception innovante qui permet la même fonctionnalité dans un procédé complémentaire compatible métal-oxyde-semiconducteur (CMOS), paru dans le numéro de février de Optique .
Rendu à base de puces - Transmetteur QKD au phosphore d'indium. Crédit :Université de Bristol
Alors que les premiers appareils utilisaient une approche de fabrication plus coûteuse et plus complexe, ces appareils de nouvelle génération sont fabriqués en silicium standard, ouvrant la voie à une intégration directe avec les circuits microélectroniques.
Cela conduira finalement à une intégration dans les appareils électriques de tous les jours, tels que les ordinateurs portables et les téléphones portables.
Le Dr Chris Erven a expliqué :« Dans le cadre du UK Quantum Communications Hub, nous sommes en train de déployer ces dispositifs au cœur du réseau fibre optique de Bristol City, nous permettant de tester ces systèmes de communication ultra-sécurisés dans des scénarios réels. »
