Le monde fait un pas de plus vers des conférences téléphoniques finalement sécurisées, grâce à une collaboration entre les chercheurs du Quantum Communications Hub et leurs collègues allemands, permettant à une conversation à sécurité quantique d'avoir lieu entre quatre parties simultanément.

La démonstration, dirigé par des chercheurs du Hub basés à l'Université Heriot-Watt et publié dans Avancées scientifiques , est une avance opportune, étant donné le recours mondial au travail collaboratif à distance, y compris les conférences téléphoniques, depuis le début de la pandémie du C19.

Il y a eu des rapports d'escalade significative des cyber-attaques sur les plates-formes de téléconférence populaires au cours de la dernière année. Cette avancée dans les communications sécurisées quantiques pourrait conduire à des conférences téléphoniques avec des mesures de sécurité inhérentes non piratables, sous-tendu par les principes de la physique quantique.

Auteur principal, Professeur Alessandro Fedrizzi, qui dirigeait l'équipe de Heriot-Watt, a déclaré :« Nous savons depuis longtemps que l'intrication quantique, qu'Albert Einstein a appelé "action effrayante à distance" peut être utilisé pour distribuer des clés sécurisées. Notre travail est le premier exemple où cela a été réalisé via une "action effrayante" entre plusieurs utilisateurs en même temps, quelque chose qu'un futur Internet quantique sera capable d'exploiter."

Les communications sécurisées reposent sur le partage de clés cryptographiques. Les clés utilisées dans la plupart des systèmes sont relativement courtes et peuvent donc être compromises par des pirates, et la procédure de distribution des clés est de plus en plus menacée par les ordinateurs quantiques à évolution rapide. Ces menaces croissantes pour la sécurité des données nécessitent de nouvelles méthodes sécurisées de distribution des clés.

Une technologie quantique mature appelée Quantum Key Distribution (QKD), déployé dans cette démonstration dans un scénario de réseau pour la première fois, exploite les propriétés de la physique quantique pour faciliter une distribution sécurisée garantie des clés cryptographiques.

QKD est utilisé pour sécuriser les communications depuis plus de trois décennies, faciliter les communications de plus de 400km sur fibre optique terrestre et récemment même à travers l'espace, cependant, de manière cruciale, ces communications n'ont jamais eu lieu qu'entre deux parties, limitant l'aspect pratique de la technologie utilisée pour faciliter les conversations sécurisées entre plusieurs utilisateurs.

Le système démontré par l'équipe ici utilise une propriété clé de la physique quantique, enchevêtrement, qui est la propriété de la physique quantique qui donne des corrélations - plus fortes que toutes celles avec lesquelles nous sommes familiers dans la vie quotidienne - entre deux ou plusieurs systèmes quantiques, même lorsque ceux-ci sont séparés par de grandes distances.

En exploitant l'enchevêtrement multipartite, l'équipe a pu partager les clés simultanément entre les quatre parties, à travers un processus connu sous le nom de « Accord de clé de conférence quantique », surmonter les limitations des systèmes QKD traditionnels pour partager les clés entre seulement deux utilisateurs, et permettre à la première conférence téléphonique quantique d'avoir lieu avec une image d'un chat du Cheshire partagée entre les quatre parties, séparés par jusqu'à 50 km de fibre optique.

Les réseaux quantiques basés sur l'intrication ne sont qu'une partie d'un vaste programme de travail que le Quantum Communications Hub entreprend pour fournir de futurs réseaux quantiques sécurisés.

La technologie démontrée ici a le potentiel de réduire considérablement les coûts des ressources pour les conférences téléphoniques dans les réseaux quantiques par rapport aux méthodes QKD standard à deux parties. C'est l'un des premiers exemples des bénéfices attendus d'un futur Internet quantique, qui devrait fournir un enchevêtrement à un système de nœuds répartis à l'échelle mondiale.