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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...) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) ultra (ULTra (pour (en)« Urban Light Transport ») est un système de transport individuel de type Personal Rapid Transit (PRT), autrement dit un moyen de transport automatique collectif léger permettant de se...) 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 confidentialité, l'intégrité et/ou la non-interception de transmissions de données....) 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 by...) 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 Theoretical Physics est un tel institut.) de Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) 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. Plus...) 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 particules...) 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 (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés particulières...) 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...) dans des micro-résonateurs. Ces sources émettent en effet, avec une forte fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.), un seul photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette...) 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 diélectriques ; En électronique, la polarisation est le fait d'appliquer une tension...) 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...) 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 désigne également le cadre...) 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 concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution,...) 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 communication verbale et...) 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 des manifestations...) 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