Un laboratoire gouvernemental révèle qu'il exploite l'Internet quantique depuis plus de deux ans

L'un des rêves des experts en sécurité est la création d'un internet quantique qui permette une communication parfaitement sécurisée basée sur les puissantes lois de la mécanique quantique.

L'idée de base ici est que le fait de mesurer un objet quantique, tel qu'un photon, le modifie toujours. Ainsi, toute tentative d'écoute clandestine d'un message quantique ne peut manquer de laisser des signes révélateurs d'espionnage que le récepteur peut détecter. Cela permet à n'importe qui d'envoyer un bloc à usage unique sur un réseau quantique qui peut ensuite être utilisé pour une communication sécurisée en utilisant la communication classique classique.

Cela met les choses en place pour une messagerie parfaitement sécurisée connue sous le nom de cryptographie quantique et c'est en fait une technique assez simple pour tout laboratoire d'optique quantique à moitié décent. En effet, une société appelée ID Quantique vend un système sur étagère qui a commencé à attirer les banques et autres organisations intéressées par une sécurité parfaite.

Ces systèmes ont cependant une limitation importante. La génération actuelle de systèmes de cryptographie quantique est constituée de connexions point à point sur une seule longueur de fibre. Ils peuvent donc envoyer des messages sécurisés de A à B mais ne peuvent pas acheminer ces informations vers C, D, E ou F. C'est parce que l'acte acheminer un message, c'est lire la partie de celui-ci qui indique où il doit être acheminé. Et cela le change inévitablement, du moins avec les routeurs conventionnels. Cela rend un Internet quantique impossible avec la technologie d'aujourd'hui

Diverses équipes se précipitent pour développer des routeurs quantiques qui résoudront ce problème en dirigeant les messages quantiques sans les détruire. Nous avons regardé l'un des premiers l'année dernière. Mais la vérité est que ces appareils sont encore loin de la réalité commerciale.

Aujourd'hui, Richard Hughes et ses amis du Los Alamos National Labs au Nouveau-Mexique révèlent un Internet quantique alternatif, qu'ils disent utiliser depuis deux ans et demi. Leur approche consiste à créer un réseau quantique basé sur un réseau de type hub and spoke. Tous les messages sont acheminés de n'importe quel point du réseau à un autre via ce hub central.

Ce n'est pas la première fois que ce type d'approche est tenté. L'idée est que les messages vers le hub reposent sur le niveau habituel de sécurité quantique. Cependant, une fois au hub, ils sont convertis en bits classiques classiques puis reconvertis en bits quantiques pour être envoyés lors de la deuxième étape de leur voyage.

Tant que le hub est sécurisé, le réseau doit également être sécurisé.

Le problème avec cette approche est l'évolutivité. Au fur et à mesure que le nombre de liens vers le hub augmente, il devient de plus en plus difficile de gérer toutes les connexions possibles qui peuvent être établies entre un point du réseau et un autre.

Hughes et ses collègues disent avoir résolu ce problème grâce à leur approche unique qui équipe chaque nœud du réseau d'émetteurs quantiques, c'est-à-dire de lasers, mais pas de détecteurs de photons qui sont coûteux et encombrants. Seul le hub est capable de recevoir un message quantique (bien que tous les nœuds puissent envoyer et recevoir des messages conventionnels de la manière normale).

Cela peut sembler limité, mais cela permet toujours à chaque nœud d'envoyer un pad unique au concentrateur qu'il utilise ensuite pour communiquer en toute sécurité sur un lien classique. Le concentrateur peut alors acheminer ce message vers un autre nœud à l'aide d'un autre pavé temporel qu'il a configuré avec ce deuxième nœud. L'ensemble du réseau est donc sécurisé, à condition que le hub central soit également sécurisé.

Le gros avantage de ce système est qu'il rend la technologie requise à chaque nœud extrêmement simple, essentiellement un peu plus qu'un laser. En fait, Los Alamos a déjà conçu et construit des modules de type plug-and-play qui ont à peu près la taille d'une boîte d'allumettes. Notre [module] de prochaine génération sera d'un ordre de grandeur plus petit dans chaque dimension linéaire, disent-ils.

Leur objectif ultime est d'intégrer l'un de ces modules à presque tous les appareils connectés à un réseau de fibre optique, tels que les décodeurs TV, les ordinateurs personnels, etc., pour permettre une messagerie parfaitement sécurisée.

Après avoir géré ce système depuis plus de deux ans, Los Alamos est maintenant très confiant dans son efficacité.

Bien sûr, le réseau ne peut jamais être plus sécurisé que le hub au milieu de celui-ci et c'est une limitation importante de cette approche. En revanche, un internet quantique pur devrait permettre une communication parfaitement sécurisée de n'importe quel point du réseau à n'importe quel autre.

Une autre est que cette approche deviendra obsolète dès que les routeurs quantiques deviendront commercialement viables. La question pour tout investisseur est donc de savoir s'il peut récupérer son argent avant cette date. Il y a de fortes chances qu'ils n'aient pas à attendre longtemps pour le découvrir.

Réf : arxiv.org/abs/1305.0305 : Communications quantiques centrées sur le réseau avec application à la protection des infrastructures critiques

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