Distribuer une clé cryptographique quantique à une distance de 80 km

Des chercheurs du CNRS, de l’Institut d’optique Graduate School, de Télécom ParisTech, de l’INRIA et de la start-up SeQureNet ont transmis une clé cryptographique en toute sécurité sur une distance de 80 kilomètres grâce à un protocole quantique dont la mise en œuvre ne nécessite que des composants télécom standards. Ces travaux ont été publiés le 14 avril 2013 sur le site de la revue Nature Photonics. A Télécom ParisTech c’est Eleni Diamanti, chargée de recherche CNRS au Laboratoire traitement et communication de l’information – LTCI (CNRS / Telecom ParisTech) qui a participé à ses travaux.

La confidentialité et l’intégrité des communications numériques actuelles, par exemple les transactions interbancaires ou les paiements sur Internet, reposent sur le chiffrement des données échangées entre les interlocuteurs. Ils doivent pour cela partager une même clé numérique, c’est-à-dire une chaine aléatoire de bits, connue d’eux seuls. Alors que la sécurité des techniques actuelles dépend d’hypothèses sur les algorithmes et sur les moyens de calcul à disposition d’un éventuel espion, la sécurité de la distribution quantique de clés s’appuie exclusivement sur les lois de la physique.

Des chercheurs et ingénieurs du laboratoire Charles Fabry – LCF (CNRS / Institut d’optique Graduate School), du Laboratoire traitement et communication de l’information – LTCI (CNRS / Télécom ParisTech), de l’INRIA et de la start-up SeQureNet viennent de démontrer expérimentalement la distribution quantique de clé à une distance de 80 kilomètres, grâce à une approche, la distribution quantique de clé à variables continues, qui emploie uniquement des composants télécoms standards. Pour cette technique récente, l’extraction de la clé à partir des données échangées fait appel à des techniques de correction d’erreurs sophistiquées, dont les performances ont longtemps limité la portée à 25 km. Cette collaboration entre des physiciens, informaticiens et ingénieurs a levé cette limitation de distance.

La démonstration d’un système capable d’opérer sur des distances de 80 km ouvre des perspectives pour la sécurisation des liaisons métropolitaines, par exemple dans les « data centers » régionaux. Ce travail a débouché sur la mise au point du produit « Cygnus » commercialisé par SeQureNet (http://www.sequrenet.com).

Références

Experimental demonstration of long-distance continuous-variable quantum key distribution, P. Jouguet, S. Kunz-Jacques, A. Leverrier, E. Diamanti, P. Grangier, Nature Photonics (2013)

• Retrouvez l’article sur les bases d’archives ouvertes HAL et arXiv
• Visionnez l’intervention donnée par Paul Jouguet lors de la Conference on Quantum Cryptography – QCRYPT 2012 (en anglais)