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Dans les réseaux quantiques, les données sont transmises sur des canaux de fibre optique à l'aide de photons polarisés. Les photons sont très «fragiles» et sont détruits lors de la lecture. En théorie, cette propriété protège les canaux de communication quantique de l'écoute clandestine; par conséquent, leur utilisation pour la distribution de clés cryptographiques entre des systèmes informatiques classiques est considérée comme une solution plutôt prometteuse.
Dans le même temps, la mise en œuvre de tels systèmes - même au niveau des laboratoires scientifiques - coûte cher et ne permet pas d'atteindre des taux de transfert élevés. Pour la plupart, ils utilisent un format simple point à point, utilisant des répéteurs et des nœuds de confiance pour lire les données codées et les envoyer dans la chaîne. Cette approche - avec l'introduction d'un grand nombre d'éléments intermédiaires - annule certains des avantages déclarés du système du point de vue de la sécurité de l'information, complique la structure et le processus de déploiement du réseau.
En août, un groupe de physiciens sud-africains a dévoilé un autre mécanisme de distribution de clé quantique. Il vous permet d'établir un échange entre dix participants et ne nécessite pas de répéteurs.
Comment ça fonctionne
Pour ce projet, les ingénieurs ont proposé de s'éloigner des approches de codage classiques dans les systèmes de distribution de clés quantiques et ont transmis des informations cryptographiques à l'aide du moment angulaire orbital ( OAM ) - il décrit le sens de rotation et de torsion d'un photon et a une capacité d'information élevée. Les scientifiques ont même comparé la polarisation d'un photon dans les systèmes de distribution de clés quantiques traditionnels à un tirage au sort, et OAM à un dé avec un nombre infini de côtés.
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Pour l'échange de données, un schéma a été proposé appelé "transfert de colis" ( pass-the-parcel). Un photon avec des informations codées reçoit à son tour dix participants au réseau, dont chacun effectue certaines opérations avec OAM sans lecture. Ainsi, le photon n'est pas détruit et revient à l'expéditeur. Ce dernier effectue une lecture de contrôle et compare l'état du photon avant et après transmission. Plus important encore, la nouvelle approche vous permet de distribuer la clé, même si seule une partie des participants au réseau se fait confiance, par exemple trois ou quatre. Les systèmes classiques ne peuvent pas encore se vanter de telles capacités.
Quoi de neuf avec l'industrie informatique
De tels développements rapprochent l'émergence de réseaux quantiques commerciaux et gouvernementaux (des projets similaires sont déjà en discussion au département américain de l'Énergie), réduisant le coût de l'infrastructure et augmentant son efficacité théorique. Par exemple, l'Institut autrichien d'optique quantique et d'information quantique est convaincu qu'au cours des cinq prochaines années, les réseaux quantiques seront en mesure d'unir des dispositifs informatiques à une distance de 50 à 100 kilomètres.
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