Recherche d'une meilleure sécurité lors de la transmission des données, les gouvernements et d'autres organisations du monde entier ont investi et développé des technologies liées à la communication quantique et aux méthodes de cryptage associées. Les chercheurs examinent comment ces nouveaux systèmes, qui, en théorie, fournirait des canaux de communication non piratables - peut être intégré dans les réseaux de fibre optique existants et futurs.

Recherche à l'Institut national des technologies de l'information et des communications au Japon, par une équipe qui comprend le chercheur invité principal Tobias A. Eriksson, promet de résoudre l'un des principaux défis de cette application :comment parvenir à une communication sécurisée à l'aide d'une distribution de clés quantiques à variation continue. Souvent abrégé en QKD, cette méthode est l'échange continu de clés de chiffrement, généré avec la technologie quantique, pour crypter les données transférées entre deux ou plusieurs parties.

Dans un article qui sera présenté à l'OFC :The Optical Fiber Communications Conference and Exhibition qui se tiendra du 3 au 7 mars à San Diego, Californie, Eriksson et ses collègues affirment que la principale pierre d'achoppement pour cette application est le bruit généré par les amplificateurs à fibre sur les systèmes à fibre monomode de la génération actuelle. Leur recherche consistait à explorer comment exploiter la technologie de fibre optique multicœur qui devrait être utilisée dans les futurs réseaux de transmission.

Comme le nom le suggère, les systèmes à fibres optiques multicœurs utilisent plusieurs cœurs de fibres dans un seul brin à travers lesquels les données peuvent être transmises. Dans les réseaux de fibre d'aujourd'hui, chaque brin n'a généralement qu'un seul noyau.

« La communication sécurisée est l'un des défis les plus difficiles à l'heure actuelle et de nombreuses méthodes de cryptage actuelles pourraient un jour être facilement brisées par des algorithmes conçus pour les ordinateurs quantiques, " dit Eriksson. " L'une des raisons pour lesquelles nous n'avons pas vu de déploiement commercial de QKD est que la technologie n'est pas compatible avec l'architecture de réseau actuelle. "

Alors que la fibre multicœur commence à être déployée à l'avenir, Eriksson a dit, les chercheurs étudient comment cette technologie pourrait être exploitée pour résoudre le problème de cryptage.

"La question que nous nous sommes posée est de savoir si les dimensions spatiales des fibres multicœurs peuvent être exploitées pour la co-propagation de signaux classiques et quantiques, " a déclaré Eriksson. " Ce que nous avons découvert, c'est que les canaux classiques peuvent être transmis sans tenir compte des signaux quantiques, ce qui en fibre monomode n'est pas possible puisque le bruit de l'amplificateur tue les canaux quantiques."

L'équipe d'Eriksson a mesuré l'excès de bruit causé par la diaphonie entre les canaux classique et quantique, utilisant une fibre à 19 cœurs. Ils ont constaté que cette approche a le potentiel de prendre en charge 341 canaux QKD, avec un espacement de 5 GHz entre les longueurs d'onde de 1537 nm et 1563 nm.

Les résultats techniques de l'équipe sont décrits dans un document qui sera présenté à San Diego lors de la réunion de l'OFC. Le groupe a signalé que lorsque les canaux quantiques utilisent un cœur dédié d'une fibre multicœur, Les opérateurs de réseau peuvent éviter le bruit généré par la diaphonie cœur à cœur en s'assurant que les longueurs d'onde des signaux quantiques de QKD se situent dans la bande de garde entre les canaux classiques qui transportent des données. Cette solution simple résout le problème de multiplexage des canaux quantiques et classiques et évite d'introduire de nouveaux composants pour les canaux de communication classiques.