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Posté par Adrien le Jeudi 13/09/2012 à 12:00
Cryptographie quantique: des photons uniques produits électriquement

Laser de laboratoire
Grâce à des nanostructures semi-conductrices, les physiciens de Wurtzbourg (Bavière, en Allemagne) ont généré un photon unique et l'ont transmis électriquement sur un canal quantique. Ils évaluent ainsi l'utilisation de sources de photons uniques comme une nouvelle étape pour une utilisation plus répandue de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications,...) de données ultra (ULTra (pour (en)« Urban Light Transport ») est un système de transport individuel de type Personal Rapid Transit (PRT), autrement dit un...) sécurisée.

Les techniques de cryptographie quantique (La cryptographie quantique est une tentative de mise en œuvre des prédicats de la mécanique quantique afin d'assurer la...) actuellement utilisées requièrent en effet un laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain « light amplification...) fortement atténué en tant que source de photons uniques. Même si cette option a déjà trouvé ses premières applications, elle comporte encore des inconvénients importants, par exemple le fait que ces photons soient libérés de façon assez aléatoire, de sorte que parfois plusieurs photons sont envoyés en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), comme le précise Sven Höfling, de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien,...) de l'Université de Wurtzbourg. Ce genre de faille pourrait amener les pirates informatiques à pouvoir prélever discrètement de l'information à partir des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun....) de données transmis. Par conséquent, pour cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) quantique avec laser atténué, de nouvelles méthodes complexes de transmission doivent être mises en place pour assurer une meilleure sécurisation des canaux de communication.

Une source idéale de photons unique devrait ainsi selon Höfling pouvoir libérer de manière précise un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux...) à la fois par une simple impulsion électrique. Les physiciens des universités de Wurtzbourg, Munich (Bavière) et Stuttgart (Bade-Wurtemberg) ont désormais réussi à développer une telle source de photons uniques appliquée à la communication quantique. A cette fin, les chercheurs ont intégré des nanostructures de matériau semi-conducteur (Un semi-conducteur est un matériau qui a les caractéristiques électriques d'un isolant, mais pour lequel la probabilité qu'un électron puisse contribuer à un courant...) dans des micro-résonateurs. Ces sources émettent en effet, avec une forte fiabilité, un seul photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux...) pour chaque impulsion électrique. En mémorisant les informations dans la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux...) des photons, on peut ainsi générer une clé de cryptographie (La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages (assurant confidentialité, authenticité et intégrité) en...) quantique, comme démontré par les chercheurs dans leurs expériences de laboratoire.

Les chercheurs ont publié leurs conclusions, fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du...) d'une collaboration étroite entre les groupes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) des professeurs Harald Weinfurter de Munich, Peter Michler de Stuttgart et Alfred Forchel de Wurtzbourg, dans le New Journal of Physics. De plus, les scientifiques souhaitent réussir le transfert des photons non seulement en laboratoire, mais aussi sur des distances beaucoup plus longues, permettant leur utilisation réelle dans les TIC. Cet objectif ambitieux est soutenu par un nouveau projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) financé par le Ministère fédéral de l'enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le biais de...) et de la recherche (BMBF). Lors d'une première étape, les chercheurs sont déjà parvenus à réaliser des communications quantiques de photons uniques générés par propulsions électriques sur des sections de 500 mètres entre les toits du centre-ville (Le centre-ville est le cœur de la ville. Il est également appelé hypercentre dans le cas des grandes agglomérations. C'est le lieu...) de Munich.

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Source: BE Allemagne numéro 581 (5/09/2012) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /70862.htm