[News] Cryptographie quantique: des photons uniques produits électriquement

[Adrien]

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 de données ultra sécurisée. Les techniques de cryptographie quantique actuellement utilisées requièrent en effet un laser fortement atténué en tant que s...

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[Victor]

Excusez-moi mais pouvez vous m'expliquer
la différence du point de vue quantique
entre un photon unique non corrélé et un photon intriqué
là je comprends qu'il n'y a qu'un photon envoyé
mais comment s'en sert-on en cryptographie quantique ?
S'il n'y a pas de vérification possible
autre que la mesure faite 1 seule fois

[QJ]

mais comment s'en sert-on en cryptographie quantique ?
S'il n'y a pas de vérification possible
autre que la mesure faite 1 seule fois

Tout repose sur la confiance en l'émetteur de l'information:

• Si, dans un intervalle de temps donné, tu es censé recevoir un photon (un et un seul), que tu en reçois deux...
  Tu ne peux pas faire confiance à ton émetteur. car peut-être que quelqu'un entre les deux, essaie de s'introduire dans la conversation de photons (Pour brouiller les pistes, et s’auto-certifié en usurpant l'identité) .
• Si, dans un intervalle de temps donné, tu es censé recevoir un photon (un et un seul, certifié sur l'honneur), que tu n'en reçois pas.
  Alors, c'est certains que quelque chose ou quelqu'un a lu ton message.

Donc passer des messages cryptés par la photonique, est une forme ultime de cryptographie. Car, lire le message, c'est le détruire.

[Victor]

Pour moi ça n'a rien de crypté mais un message unique a récepteur unique
et je comprends pas trop où est le cryptage
ne pas avoir l'info ne veut rien dire à cause des aléas de lectures
Et je vois mal comment le photon est lu et discriminé

[Victor]

Le concept de cryptage à photon unique est une idée bizarre
on corrèle ce photon avec une virtualité qui n'existe pas

[philouze]

Ce n'est pas du cryptage mais de la certitude de non-interception temps réel
au premier photon perdu, la transmission s'interrompt.

Comme le photon est unique, on ne peut en capter ne serais-ce qu'un reflet , un echo ou quoi que ce soit

comme dit plus haut, lire le photon c'est le détruire - et se faire prendre en flag, la communication s'arrête au photon suivant.
ça semble moins complexe que l'intrication.

[Victor]

Excuse moi je dois être complétement idiot
quand sait on qu'il y a une interception
ou si c'est un aléas de communication

[cisou9]

De toute façon c'est pas simple, je me demande concrètement comment l'on fait pour intercepter un photon ?

[cisou9]

Excuse moi je dois être complétement idiot
quand sait on qu'il y a une interception
ou si c'est un aléas de communication

Tu n'est pas idiot, ou nous le sommes tous !
Je vais me faire jeter car je peux parler en mon nom mais pas en celui des autres !!

[kace]

quand sait on qu'il y a une interception
ou si c'est un aléas de communication

Idée potentielle pour l'expliquer (à vérifier, s'il y a un spécialiste ou qqn qui a lu l'article, merci de nous éclairer !)

Si l'on étalonne correctement le taux moyen de non-réception de photons (dû à l'absorption par la fibre optique), une interception sera vite détectée !
En effet, si qqn essaie d'intercepter, il doit prendre une bonne partie des photons (parce que avec un bit sur 10, pas simple de reconstituer le message ! :-). Et du coup, en en interceptant une bonne partie pour essayer de comprendre le message, il fait chuter fortement le taux de réception, ce qui est très facile à repérer statistiquement (si tant est que le message est suffisamment long) !

Ca vous semble logique et efficace ?

[kib]

Je pensais qu'il s'agissait d'un photon intriqué, donc à 2 endroits en même temps. L'état du photon étant généré aléatoirement et simultanément à la source et à la destination il est donc parfait pour définir une clé. Il ne crypte donc pas les données mais il synchronise la clé à 2 endroits. Si il y a une lecture tierce la communication s'interrompt très rapidement car l'état se désynchronise (ou bien l'intrication s'écroule je ne sais pas). Emettre plusieurs photons provoque donc également une anomalie.
J'espère ne pas avoir dit d'énormité(s).

Edit : http://www.youtube.com/watch?v=eIacwfP_BmA

[zoonel]

J’avais lu quelque part un article détaillé sur la crypto quantique assez bien fait, je vais voir si je le retrouve.
Sinon d’après mes souvenirs c’est plutôt lié à la polarisation des photons. Donc l'émetteur envoie des photons polarisés et le receveur peut en déduire la clé ou que c’est bien l’émetteur je ne sais plus. Si quelqu’un intercepte un photon, il ne pourra plus le renvoyer avec la bonne polarité avec une probabilité acceptable et donc le receveur verra qu’on espionne la communication.
Je suppose que si plusieurs photons sont envoyé une tierce personne pourra capter les photons en trop sans qu’on détecte sa présence, vu qu’il reste d’autres photons non altérés qui arrivent chez le récepteur.
edit: bon j’ai pas retrouvé l’article mais y’a plein d’info de vulgarisation sur le net
http://interstices.info/jcms/c_13356/ve ... ies?part=5
http://www.bibmath.net/crypto/moderne/quantique.php3

[QJ]

Houla ! Personne ne devient fou ou bien idiot. vous êtes tous très intelligent. C'est juste celui qui écrit, qui n'explique pas bien !

Laissons tomber les pertes dans les fibres, etc, etc. Restons théorique. Car on est encore loin de la crypto quantique.

Un il s'agit bien d'émettre un photon unique. Un et un seul dans un intervalle de temps défini. Pas besoin d'intrication.

Simplifions et imaginons que

- J'envoie ma clef de cryptage à Victor.
- Que dans ma cléf se trouve la lettre "a".
- Victor et moi, nous nous sommes mis d'accord sur le protocole de communication. 1 lettre envoyée par seconde.
Codée en ASCII. Présence du photon = 1, non présence dans l'intervalle de temps = 0
- Au début de chaque envois, je lui envoie un code "vérificateur d'erreur", qui permet de vérifier l'intégrité du message. basé sur le même principe.
- Ensuite: Je dois envoyer la lettre "a" à Victor endéans la seconde. Donc "a" = 01100001
* prenons simplement du début à la fin, première 125 ms, j'envoie rien, puis j’envoie un photon, puis un autre, puis je passe 4x mon tour, puis j'envoie un photon.

Cas1: Victor a tout bien reçus. Quand il calcul le code correcteur d'erreur, le calcul tombe juste. Tout va bien. Il a reçu "a".

Cas 2: Cisou ("le canaillou") essaie de lire le message. Et il "chope" des photons ce petit canaillou !
Victor ne reçois qu'une partie des messagers (photons) ou plus rien dans les intervalles définis. Le calcul du code vérificateur d'erreur est mauvais. Le message est compromis.

C'est une simplification à l'extrême, mais le principe de base est là: Photon observé, photon attrapé, message non intègre.
Inutile de dire que se placer entre les deux interlocuteurs, pour lire les photons, et en renvoyer d'autres demande des équipements sachant travailler à la vitesse de la lumière voire plus vite. Ça va pas être simple à réaliser pour les pirates en herbe!

On peut aussi imaginer un autre système: La certification de la diffusion unique. Imaginez une boite électronique contenant un message (code de communication certifié). Le dispositif est conçus pour ne délivrer le message qu'une et une seule fois, et par photon unique. Vous donnez votre code à votre interlocuteur. Ensuite vous demandez à votre interlocuteur de faire pareil avec sa boite (son code a lui).
Si vous n'avez pas une lecture correcte du premier coup. C'est fichu. Il faut demander à l'expéditeur un nouveau code. Expéditeur qui va se poser des questions, vous demander de vous certifier à nouveau. Voilà encore un grand principe de la crypto. on veut être certain de savoir à qui on parle (la signature).

[zoonel]

désolé QJ mais ce que tu racontes c’est du n’importe quoi. Je recommande à tout le monde de lire les 2 liens dans mon message précédent, d’ailleurs l’article original parle bien de polarisation des photons.

[bongo1981]

Effectivement, QJ, il n'y a aucune idée de quantique dans ce que tu as formulé.

J'ai lu les liens de zoonel (notamment le premier). Et je valide.

[QJ]

désolé QJ mais ce que tu racontes c’est du n’importe quoi.

Oui oui, effectivement c'est n'importe quoi... Et je le revendique.
J'ai bien précisé qu'il s'agissait d'une simplification à l'extrème.

Je recommande à tout le monde de lire les 2 liens dans mon message précédent, d’ailleurs l’article original parle bien de polarisation des photons.

Pas mal... Pour des gens qui s'y connaissent déjà un peu. Et qui ont un bagage mathématique.
Mais maintenant, bon courage pour expliquer cela, de manière simplifiée, au quidam qui tente de comprendre .

[bongo1981]

Mais maintenant, bon courage pour expliquer cela, de manière simplifiée, au quidam qui tente de comprendre .

C'est là la partie difficile...
Il faudrait un schéma supplémentaire pour illustrer le principe de l'effondrement de la fonction d'onde. Si ma mémoire est bonne, Feynman l'explique très bien dans son cours.

[bwergl]

alors moi aussi, si j'ai compris, alors c'est pas du cryptage, c'est juste une sorte de controle de transmission?

si le photon(n) n'est pas recu dans un temps(t) alors il y a eu interception ou bug.

mais si un type invente un systeme capable de traiter plus vite l'information que les emetteurs / récepteurs, il pourra alors intercepter le photon et le retransmettre dans le temps disponible. Ca ne repose pas sur l'intrication, ni sur la polarisation, ce n'est pas de la téléportation et l'information ne va pas plus vite que la célérité.

c'est applicable donc sur n'importe laquelle des couches réseau osi, sur n'importe quel système de communication, donc pas nécessairement a base de photon.

par ailleurs il me semble (a moi) que la téléportation ne permet pas de transmettre d'information non plus parce que recevoir une information, c'est la lire et donc constater potentiellement un état différent je crois?

en gros, l'intrication reposerais sur la polarisation (l'orientation d'un photon intriqué).
disons que le photon A sur terre est polarisé vers le sud, alors le photon B intriqué sur mars est aussi polarisé dans la même direction. Sauf que sur mars, si je vérifie mon photon, il va me donner une direction différente car il va me donné un état quelconque (chat de shrodinger non ?)

bref, l'intrication reposerait sur de la théorie, elle n'est pas vérifiable ? pourtant, J'avais cru qu'Alain Aspect l'avait démontré dans la pratique par une expérience? quelqu'un pourrait apporter un peu de clarté sur cette question ?

ce cryptage n'est donc qu'un argument commercial pour une sécurité qui existe déjà probablement, au moins dans les systèmes temps réel ou une tâche doit être exécuté dans un temps précis à la nanoseconde prêt.

a+

[bongo1981]

mais si un type invente un systeme capable de traiter plus vite l'information que les emetteurs / récepteurs, il pourra alors intercepter le photon et le retransmettre dans le temps disponible.

Non, il ne pourra pas recréer un photon avec exactement les mêmes caractéristiques que Bernard ou Alice sont censés recevoir : théorème de non-clonage quantique.