Il est remarquable que les protocoles de distribution de clés quantiques tels que le schéma Bennett-Brassard assurent la sécurité de la théorie de l'information. Cependant, les protocoles quantiques réalisés jusqu’à présent sont soumis à une nouvelle classe d’attaques exploitant une inadéquation entre les états quantiques ou les mesures mises en œuvre et leur modélisation théorique, comme le démontrent de nombreuses expériences.
Pour la première fois, une équipe internationale de scientifiques, comprenant des chercheurs du EPFL, a démontré expérimentalement une approche de la distribution de clés quantiques basée sur des données de haute qualité intrication quantique — offrant des garanties de sécurité beaucoup plus larges que les régimes précédents.
Professeur Rüdiger Ubanke, doyen de l'école IC qui, avec le doctorat. l'étudiant Kirill Ivanov, est l'un des auteurs du journal, a déclaré : « Au fil des années, on s'est rendu compte que les systèmes QKD pouvaient présenter un avantage remarquable : les utilisateurs ne doivent formuler que des hypothèses très générales concernant les dispositifs utilisés dans le processus. La forme la plus récente de QKD est désormais généralement connue sous le nom de « QKD indépendant du périphérique ». Sa mise en œuvre expérimentale est devenue un objectif majeur dans ce domaine. C’est pourquoi il est passionnant qu’une expérience aussi révolutionnaire ait enfin pu être réalisée.»
Deux ions simples ont été utilisés dans l'expérience – un pour l'émetteur et un pour le récepteur – et ont été retenus dans des pièges séparés reliés entre eux par une fibre optique. L’intrication entre les ions a été produite dans ce réseau quantique fondamental avec une fidélité record sur des millions d’exécutions.
Le protocole n’aurait pas pu être mis en œuvre de manière pratique sans une source aussi constante d’enchevêtrement de haute qualité. Vérifier que l’intrication était correctement exploitée était tout aussi crucial. En théorie, des avancées significatives étaient nécessaires pour le traitement des données, l’extraction efficace de la clé cryptographique et la garantie de performances optimales tout au long de l’expérience.
Dans l'expérience, les « parties légitimes » — les ions — se trouvaient dans un seul et même laboratoire. Mais il existe une voie claire pour étendre leur distance à des kilomètres. Dans cette perspective et dans les récents progrès des expériences connexes en Allemagne et en Chine, il existe désormais une réelle perspective de transformer la théorie en technologie pratique.
Journal de référence:
- Nadlinger DP et coll. Distribution expérimentale de clés quantiques certifiée par le théorème de Bell. Nature, publié en ligne le 27 juillet 2022, DOI : 10.1038/s41586-022-04941-5
