La technique d'imagerie quantique annonce la détection d'avions non brouillés

Le brouillage des signaux radar est une affaire de plus en plus sophistiquée. Il existe diverses techniques telles que noyer la fréquence radar avec du bruit ou laisser tomber de la paille pour créer une fausse réflexion. Mais les systèmes radar les plus avancés peuvent contourner ces ruses.

Une idée plus sophistiquée est donc d'intercepter le signal radar et de le modifier de manière à donner de fausses informations sur la cible avant de la renvoyer. C'est beaucoup plus difficile à déjouer.

Mais aujourd'hui, Mehul Malik et ses amis de l'Université de Rochester dans l'État de New York montrent comment y parvenir.

Ces gars-là fondent leur technique sur les propriétés quantiques des photons et en particulier sur le fait que toute tentative de mesure d'un photon détruit toujours ses propriétés quantiques.

Leur idée est donc d'utiliser des photons polarisés pour détecter et imager des objets. Les photons réfléchis peuvent bien sûr être utilisés pour construire une image de l'objet. Mais un adversaire pourrait intercepter ces photons et les renvoyer d'une manière qui déguise la forme de l'objet ou donne l'impression qu'il est ailleurs.

Cependant, un tel processus modifierait toujours les propriétés quantiques des photons telles que leur polarisation. Ainsi, il devrait toujours être possible de détecter de telles interférences. Afin de brouiller notre système d'imagerie, l'objet doit perturber l'état quantique délicat des photons d'imagerie, introduisant ainsi des erreurs statistiques qui révèlent son activité, disent Malik et co.

C'est plus ou moins exactement comment fonctionne la distribution de clés quantiques pour la cryptographie. L'idée ici est que n'importe quel indiscret modifierait les propriétés quantiques de la clé et révélerait ainsi sa présence. La seule différence dans le scénario d'imagerie quantique est que le message est envoyé et reçu par la même personne.

Malik et co ont testé leur idée en faisant rebondir des photons sur une cible en forme d'avion et en mesurant le taux d'erreur de polarisation dans le signal de retour. Sans aucune écoute, le système a facilement imagé l'avion.

Mais lorsqu'un adversaire a intercepté les photons et les a modifiés pour renvoyer l'image d'un oiseau, l'interférence était facile à repérer, disent Malik and co.

Il s'agit d'une démonstration impressionnante du premier système d'imagerie non brouillable grâce à la mécanique quantique.

Cela ne veut pas dire que la technique est parfaite. Il souffre des mêmes limitations que celles qui affligent les premiers systèmes cryptographiques quantiques, qui sont théoriquement sécurisés mais craquables en pratique.

Par exemple, au lieu d'envoyer des photons uniques, le système d'imagerie quantique envoie des impulsions photoniques qui contiennent plusieurs photons. Un ou plusieurs d'entre eux peuvent facilement être détournés et analysés par un adversaire sans que personne d'autre ne soit au courant.

Cependant, il existe une gamme de plus en plus large de solutions à ces problèmes de distribution de clés quantiques qui pourraient aider à rendre ce système d'imagerie quantique plus sécurisé.

Peut-être le meilleur de tous, ce genre de système pourrait facilement être mis en œuvre maintenant. Les techniques sont bien connues et largement utilisées dans les laboratoires d'optique du monde entier. Il n'y a donc aucune raison, cette sécurité ne peut pas être ajoutée relativement rapidement et à moindre coût aux systèmes d'imagerie existants.

Des trucs intéressants !

Réf : arxiv.org/abs/1212.2605 : Imagerie Quantique Sécurisée

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