Des chercheurs canadiens et américains ont franchi une étape importante pour permettre aux réseaux quantiques d'être rentables et véritablement protégés contre les attaques.

Les expérimentations, par l'équipe de l'Université de Calgary, le California Institute of Technology et le National Institute of Standards and Technology, Colorado, prouver la viabilité d'un système de distribution de clés quantiques (QKD) indépendant des appareils de mesure, basé sur du matériel facilement disponible.

QKD fournit une méthode de communication dont la sécurité est prouvée. De nombreux systèmes QKD, y compris les systèmes commerciaux, ont été développés au cours des 30 dernières années, et des éléments importants tels que les taux de clés secrètes et la transmission maximale se sont continuellement améliorés.

Les résultats de l'équipe, publié aujourd'hui dans la revue Science et technologie quantiques , montre comment ils ont utilisé du matériel rentable et disponible dans le commerce, tel que les lasers à rétroaction distribuée (DFB) et l'électronique des réseaux de portes programmables sur site (FPGA), qui permettent la préparation et l'horodatage des qubits temporels, et des systèmes de rétroaction active qui permettent de compenser les propriétés variant dans le temps des photons après transmission à travers la fibre déployée.

Le premier auteur Raju Valivarthi a déclaré :« Le piratage quantique au cours de la dernière décennie a également montré, cependant, que les spécifications des composants et dispositifs utilisés dans les systèmes QKD réels ne concordent jamais parfaitement avec la description théorique utilisée dans les preuves de sécurité, ce qui peut compromettre la sécurité des systèmes QKD réels. Par exemple, les soi-disant « attaques aveugles » exploitent les vulnérabilités des détecteurs à photon unique (SPD) pour ouvrir un canal latéral, via lequel un espion peut obtenir des informations complètes sur la clé sécurisée (supposée être). Sécuriser les systèmes QKD pratiques contre toutes ces attaques est une tâche difficile."

L'auteur principal, le Dr Qiang Zhou, a déclaré :« Notre système MDI-QKD comprend quatre parties :un module de préparation de qubit, Module de mesure de l'état de la cloche (BSM), module de controle, et module d'horodatage, qui permet la génération de clés à partir de qubits dans des états préparés de manière aléatoire. Il convient de noter que notre module de contrôle dans la démonstration est encore amélioré pour contrôler la polarisation et l'heure d'arrivée des photons voyageant d'Alice et Bob à Charlie, ce qui assure leur indiscernabilité au moment du BSM."

Le chef du groupe, le professeur Wolfgang Tittel, a déclaré :« Notre démonstration expérimentale ouvre la voie à des réseaux quantiques de type étoile basés sur MDI-QKD avec des taux de clé secrète kbps couvrant des distances géographiques de plus de 100 km. »