Voici venir une toute nouvelle ère dans le domaine de la télécommunication. Des physiciens chinois ont réussi à accomplir la toute première transmission à très longue distance (soit 1200 kilomètres !) d’un message codé de manière quantique, une nouvelle prometteuse dans le domaine des télécommunications et de la cybersécurité.
Il y a moins d’une année, l’Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) plaçait en orbite le premier satellite de communication quantique jamais fabriqué. À présent, les chercheurs chinois ont annoncé avoir réussi à transmettre un message par voie quantique entre le satellite et la Terre, soit sur une distance de 1200 kilomètres. Un record absolu. Ce résultat est en effet 10 fois supérieur aux précédents records établis entre deux points situés sur Terre, par exemple entre deux sommets de montagne ou entre deux villes éloignées, sur une distance d’environ 100 kilomètres au maximum.
Il reste quelques étapes supplémentaires à effectuer avant d’entrer définitivement dans l’ère des communications quantiques planétaires. Mais ce type de communication réputé inviolable, est très prometteur.
La cryptographie quantique consiste à utiliser les propriétés de la physique quantique pour établir des protocoles de cryptographie. Un exemple important de cryptographie quantique est la distribution quantique de clés, qui permet de distribuer une clé de chiffrement secrète entre deux interlocuteurs distants, tout en assurant la sécurité de la transmission grâce aux lois de la physique quantique et de la théorie de l’information.
C’est par le biais des lasers, que les chercheurs ont pu transmettre des photons de la Terre jusqu’au satellite, sans que ces derniers ne rompent le lien d’intrication quantique qui les reliaient, deux par deux, aux photons restés dans le laboratoire terrestre. En effet, le lien entre chaque photon envoyé et celui resté sur Terre, permet de transmettre de l’émetteur (la Terre) au récepteur (le satellite), une clé de cryptage indispensable pour pouvoir décoder les messages envoyés par l’émetteur, cette fois via un canal classique (non quantique).
Afin d’y parvenir, le satellite a d’abord émis, grâce à un rayon laser, une paire de photons « intriquée » (donc qui se comportent de manière identique, même s’ils sont physiquement séparés). Ensuite, chacune de ces particules (qui ont donc été séparées à l’émission), a rejoint l’une des deux stations de réception tibétaines (Delingha et Lijiang), physiquement éloignées de 1203 km. L’opération a été reproduite plusieurs fois. Il faut également savoir que la transmission entre le satellite et chacune des stations a été facilitée par la rareté de l’air des hauts sommets.
Il s’agit donc de la clé de cryptage qui bénéficie de la technologie quantique, mais cela est totalement suffisant pour rendre tout message indéchiffrable. La cryptographie quantique est un ensemble de protocoles permettant de distribuer une clé de chiffrement entre deux interlocuteurs distants : en effet, cette clé est une séquence de 0 et de 1 générée de manière aléatoire. Il est donc impossible de déduire logiquement l’origine du message, contrairement aux mots de passes que l’on choisit nous-mêmes par exemple.
La valeur 1 ou 0 portée par chaque photon transmis au satellite, varie en fonction de l’état de ce photon (par exemple, deux types de polarisation différents). C’est grâce à la nature du lien quantique entre le photon envoyé dans l’espace et celui resté sur Terre, que toute tentative d’intercepter le photon et déchiffrer sa valeur, modifierait les paramètres mêmes de ce lien, chose que l’émetteur et le récepteur peuvent mesurer. Dans ce cas, il leur suffit de changer de clé, et de recommencer la transmission.
Les nouveaux résultats de cette nouvelle étude prouvent que la cryptographie quantique est viable à de très grandes échelles. En effet, ils illustrent la possibilité d’un futur réseau de télécommunication quantique global.
