Communications quantiques
DOSSIER
COMMUNICATIONS SÉCURISÉES AVEC DES VARIABLES QUANTIQUES CONTINUES
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Yoann PIÉTRI *, Eleni DIAMANTI
LIP6 – Sorbonne Université – CNRS , 4 place Jussieu , 75005 Paris * yoann . pietri @ lip6 . fr
La distribution quantique de clés est une application majeure des technologies quantiques permettant la sécurisation des communications pour des données de haute confidentialité . Son déploiement pratique dans des infrastructures de réseaux nécessite des systèmes de haute performance , compacts et robustes . Dans cet article , sont présentés les concepts de base , les performances et les défis actuels de tels systèmes basés sur le codage de l ’ information dans des propriétés des quadratures du champ électromagnétique . https :// doi . org / 10.1051 / photon / 202513049
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Au cœur des technologies quantiques se trouve l ’ utilisation de propriétés intrinsèquement quantiques telles que la superposition , l ’ intrication ou le principe d ’ incertitude pour réaliser des tâches avec un avantage par rapport à leur équivalent classique , en termes de puissance de calcul , de sécurité , de précision de mesure … Une application phare de ce domaine est la distribution quantique de clé ( QKD , de l ’ anglais Quantum Key Distribution ). En effet , cette famille de protocoles permet à deux utilisateurs de confiance , habituellement nommés Alice et Bob , munis d ’ un canal de communication quantique public , et d ’ un canal de communication classique , public mais authentifié , de procéder à l ' échange d ' une clé ( i . e . une chaîne de bits ) avec une sécurité basée non pas sur des problèmes mathématiques ( et donc une sécurité calculatoire ) mais sur les lois de la Physique Quantique , en particulier en utilisant le théorème de non-clonage et les relations d ’ incertitudes [ 1 ].
Il existe deux grandes familles de protocoles de QKD : dans la première , dite à Variables Discrètes ( Discrete Variable Quantum Key Distribution , DV-QKD ), l ’ information est codée sur des propriétés discrètes de photons uniques telle que la polarisation , alors que dans la deuxième , dite à Variables Continues ( Continuous Variable Quantum Key Distribution , CV-QKD ), l ’ information est codée sur des propriétés continues , en pratique les valeurs moyennes de quadratures du champ électromagnétique [ 2 ]. L ’ avantage de cette deuxième famille est double : d ’ une part , le protocole peut utiliser des états cohérents , qui sont relativement simples à
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