a fait la démonstration de nouveaux dispositifs à puce qui contiennent tous les composants optiques nécessaires à la distribution de clés quantiques tout en augmentant la sécurité dans le monde réel. La plate-forme rapide et rentable est prête à faciliter la mise en œuvre d'une communication de données extrêmement sécurisée qui peut être utilisée pour tout protéger, des e-mails aux informations bancaires en ligne.

Les progrès de la technologie informatique laisseront bientôt les méthodes actuelles de chiffrement des données en ligne vulnérables aux écoutes. La distribution de clés quantiques offre un cryptage impénétrable en utilisant les propriétés quantiques de la lumière pour générer des clés aléatoires sécurisées entre les utilisateurs pour crypter et décrypter leurs données en ligne. Bien que la distribution de clés quantiques soit compatible avec la plupart des réseaux à fibre optique, des appareils plus robustes et moins coûteux sont nécessaires pour effectuer cette méthode de cryptage en dehors du laboratoire.

Dans Optique , Le journal de l'Optical Society (OSA) pour la recherche à fort impact, les chercheurs rapportent que l'échange sécurisé de clés quantiques peut être réalisé entre deux dispositifs à puce, mesurant seulement 6 x 2 millimètres, potentiellement sur un réseau de fibre avec des liaisons jusqu'à 200 kilomètres de long.

« Les dispositifs à puce réduisent considérablement la barrière à l'adoption généralisée de la communication à sécurité quantique en fournissant une solution robuste, plate-forme de fabrication en série, " a déclaré le chef de l'équipe de recherche Henry Semenenko de l'Université de Bristol, ROYAUME-UNI. "À l'avenir, ces appareils feront partie d'une connexion domestique standard à Internet qui sécurise nos données, quelles que soient les avancées de la technologie informatique."

Réduction de la taille et des besoins en puissance

Les nouveaux dispositifs de distribution de clés quantiques sont basés sur la même technologie de semi-conducteur que l'on retrouve dans chaque smartphone et ordinateur. Au lieu de fils pour guider l'électricité, ils contiennent des circuits très complexes qui contrôlent les faibles signaux photoniques de la lumière nécessaires à la distribution des clés quantiques. Les composants à l'échelle nanométrique des puces permettent de réduire considérablement la taille et la consommation d'énergie des systèmes de communication quantique tout en maintenant des performances à haut débit vitales pour les réseaux modernes.

"Avec ses composants optiques densément emballés, notre plate-forme à puce offre un niveau de contrôle précis et de complexité impossible à atteindre avec des alternatives, " a déclaré Semenenko. " Il permettra aux utilisateurs d'accéder à un réseau sécurisé avec un appareil rentable de la même taille que les routeurs que nous utilisons aujourd'hui pour accéder à Internet. "

Les chercheurs ont conçu la nouvelle plate-forme pour faciliter les réseaux à l'échelle de la ville et réduire considérablement le nombre de connexions requises entre les utilisateurs.

"Notre plate-forme permet à des utilisateurs uniques de se connecter à un nœud centralisé qui permet une communication sécurisée avec tous les autres utilisateurs, " a déclaré Semenenko. " Au fur et à mesure que les réseaux quantiques se développent, le nœud centralisé offrira une infrastructure cruciale qui finira par prendre en charge des protocoles de communication plus complexes."

Démonstration des appareils

Les chercheurs ont fait la démonstration de leurs nouveaux dispositifs à base de puces avec une expérience de preuve de principe dans laquelle ils ont émulé un réseau de fibres optiques de 200 kilomètres aux laboratoires Quantum Engineering Technology de l'Université de Bristol. En utilisant deux puces indépendantes, ils ont montré que les taux d'erreur et la vitesse étaient comparables à l'état de l'art, composants commerciaux.

"Nous avons montré que ces dispositifs à puce peuvent être utilisés pour produire des effets quantiques même lorsque les photons ont été générés par différents dispositifs, " a déclaré Semenenko. "Ceci est vital pour les réseaux quantiques où chaque utilisateur contrôlera ses propres appareils qui sont répartis dans une ville."

Les chercheurs prévoient de rendre le système plus pratique en développant du matériel spécifique à l'application. Ils utiliseront ensuite le réseau de fibre optique en place autour de la ville de Bristol pour créer un réseau métropolitain de démonstration avec de nombreux utilisateurs.