DOSSIER
Communications quantiques
Figure 2 . Plan du réseau Quantum @ UniCA . Il s ’ étend sur une centaine de kilomètres avec 4 nœuds offrant tout l ’ équipement nécessaire pour produire et détecter des photons intriqués mais aussi analyser les corrélations temporelles inter-nœuds .
Un calcul rapide montre qu ' une dizaine de millions de détections de photons dont l ' heure d ' arrivée ( à la picoseconde près ) et le numéro d ’ identification codés sur 64 bits requiert un débit d ’ information d ’ environ 640Mbit / s , facilement assuré par une connexion USB3 courte distance mais moins trivialement assuré via une connexion ethernet sur des kilomètres . Si par ailleurs le traitement des clefs se fait à la volée , il faut donc y ajouter les étapes classiques de réconciliation , d ’ estimation et de correction des erreurs qui sont très gourmandes en données .
LE RÉSEAU QUANTUM @ UNICA Il s ’ agit d ’ un réseau de fibres optiques dédié aux expériences de communication quantique . Ces fibres évitent donc soigneusement tout appareillage télécom ( switch , amplificateur ...) et ne transportent aucun autre type de signal optique que des états quantiques . C ’ est un véritable banc d ’ essai fourni par Orange aux chercheurs d ’ INPHYNI qui relie les sites d ’ Université Côte d ’ Azur ( campus
Figure 3 . Travail d ' intégration sur la source et les analyseurs de corrélation énergie-temps . La boîte “ source ” contient un laser à 780 nm , un guide d ’ onde non linéaire et des composants de routage / filtrage . Les boîtes “ Alice ” et “ Bob ” contiennent des interféromètres à base de fibre optique nichés dans des boitiers thermiquement stabilisés . La partie électronique , pilotable à distance , qui gère la stabilisation en température , la puissance du laser et la phase des interféromètres est commune aux trois boîtes . Crédit image Y . Pelet ( INPHYNI / CNRS ).
Valrose à Nice centre , campus Plaine du Var à Nice ouest ), le centre lNRIA à Sophia-Antipolis et enfin le laboratoire GéoAzur de l ’ observatoire de la Côte d ’ Azur à Caussol ( voir figure 2 ). En pratique , il est constitué d ’ une centaine de brins de fibre optique standard aboutés les uns aux autres pour obtenir un unique lien de 100 km présentant des pertes totales de 35 dB , c ’ est-à-dire à l ’ état de l ’ art mondial . Trois des quatre nœuds sont équipés de détecteurs de photons , d ’ un système de datation temporelle et des moyens de communication très haut débit . Les sites de l ’ éco-vallée et de l ’ INRIA sont de simples salles serveur , tandis que les sites de Nice-centre et de GéoAzur sont de véritables laboratoires . En outre , le nœud de Caussol est connecté au télescope d ’ observation astronomique pour préparer les futurs liens spatiaux par satellite .
PRÉPARATION DE DISPOSITIFS QUANTIQUES POUR UNE UTILISATION HORS LABORATOIRE La première contrainte rencontrée est le standard d ’ intégration des équipements électroniques qui impose l ’ utilisation de boîtes de dimension 425 × 245 mm , et de composants à fibre optique pour la miniaturisation , ainsi que la gestion des flux thermiques afin de garantir la stabilité des interféromètres . Il faut également garder à l ’ esprit que ces boîtes sont difficiles d ’ accès en temps réel pour assurer leur réglage et leur diagnostic . Tous les paramètres
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