De nouveaux tests sur le terrain réussis d'un système de distribution de clés quantiques à variable continue (CV-QKD) sur des réseaux de fibre commerciaux pourraient ouvrir la voie à son utilisation dans les zones métropolitaines.

C'est la principale réalisation d'une équipe conjointe de scientifiques chinois, publié aujourd'hui dans Science et technologie quantiques , qui démontre la transmission CV-QKD sur une liaison fibre commerciale déployée sur une distance de 50 kilomètres.

Chef d'équipe et auteur principal, le professeur Hong Guo, d'une équipe conjointe de l'Université de Pékin et de l'Université des postes et télécommunications de Pékin (équipe conjointe PKU-BUPT), Pékin, a déclaré : « CV-QKD fournit, en principe, clés secrètes inconditionnelles pour protéger les données des personnes, telles que les informations bancaires, e-mails et mots de passe.

"Cela a beaucoup attiré l'attention ces dernières années, car il utilise des composants télécoms standards qui fonctionnent à température ambiante, au lieu de dispositifs quantiques spécifiques tels que les détecteurs de photons uniques, etc. et il a des taux de clés secrètes potentiellement beaucoup plus élevés. Cependant, la plupart des précédentes démonstrations CV-QKD longue distance n'avaient été réalisées qu'en fibre de laboratoire, sans les perturbations causées par l'environnement du terrain."

Auteurs principaux Dr Yichen Zhang et Prof. Song Yu, de l'équipe conjointe PKU-BUPT, Pékin, a déclaré :« Il y a plusieurs défis à relever pour faire passer un système CV-QKD pratique d'une configuration de laboratoire au monde réel. Les fibres noires commerciales déployées sont inévitablement soumises à des perturbations beaucoup plus fortes dues aux conditions environnementales changeantes et au stress physique. Cela provoque à son tour de graves perturbations de les états quantiques transmis.

"Ils souffrent également de pertes plus élevées dues aux épissures, virages serrés et couplages inter-fibres. Le logiciel et le matériel des modules CV-QKD ne doivent pas seulement être conçus pour faire face à toutes les conditions affectant la fibre de transmission, mais doit également être conçu de manière robuste pour fonctionner dans des locaux conçus pour des équipements de télécommunications standard. Par ailleurs, car les systèmes doivent fonctionner en continu et sans attention fréquente, ils doivent être conçus pour récupérer automatiquement de toute erreur et protéger les utilisateurs finaux des interruptions de service."

L'équipe de recherche conjointe PKU-BUPT a effectué deux tests sur le terrain de CV-QKD sur des réseaux de fibre commerciaux dans deux villes de Chine - Xi'an et Guangzhou - atteignant des distances de transmission de 30,02 km (12,48 dB de perte) et 49,85 km (11,62 dB de perte) ), respectivement.

Le professeur Hong Guo a déclaré :« Les tests sur le terrain précédents les plus longs d'un système CV-QKD ont porté sur une fibre déployée de 17,52 km (perte de 10,25 dB) et une fibre déployée de 17,7 km (perte de 5,6 dB), où les taux des clés secrètes étaient de 0,2 kbps et 0,3 kbps, respectivement.

« En comparant avec ces résultats, nos résultats montrent une distance de transmission plus de deux fois supérieure, et un taux de clé secrète plus élevé de deux ordres de grandeur, mais dans des liaisons fibre commerciales plus avec perte.

« C'est une étape importante pour rapprocher CV-QKD de l'utilisation quotidienne. Cela a poussé CV-QKD vers un cadre plus pratique, et, naturellement, on peut s'attendre à ce qu'un réseau métropolitain sécurisé à garantie quantique puisse être construit à la portée des technologies actuelles. »