Stratégie nationale PEPR sur les technologies quantiques

Distribution Quantique de clés avec des boites noires

DIQKD

Mots-clés : Information quantique, communcations sécurisés avec des guaranties de sécurité démontrables, distribution quantique de clés, test de Bell

Résumé

 

La distribution quantique de cle´s permet a` deux utilisateurs partageant un canal quantique de ge´ne´rer une cle´ secre`te. Cette cle´ peut e^tre utilise´e pour chiffrer leurs communications au moyen d’un algorithme simple de chiffrement syme´trique. Dans ce cas, la se´curite´ du chiffrement est unique dans le sens ou` elle ne peut pas e^tre atteinte avec des moyens classiques. Elle repose en particulier sur les principes de base de la the´orie de l’information a` condition qu’un petit nombre d’hypothe`ses bien identifie´es soient satisfaites.

 

L’une d’elles conside`re que les appareils quantiques utilise´s pour produire la cle´ -- comme la source ou les de´tecteurs -- se comportent exactement comme le protocole the´orique l’envisage. Cette hypothe`se est difficile a` ve´rifier en pratique et les garanties de se´curite´ peuvent e^tre compromises dans le cas ou` elle n’est pas parfaitement satisfaite. La distribution quantique de type « boite noire » (device-independent) est une solution prometteuse qui permet de garantir la se´curite´ me^me lorsque les appareils ne sont que partiellement caracte´rise´s. Tandis que ce type de distribution de cle´s ame´liore qualitativement le niveau de se´curite´, sa re´alisation est exigeante en termes de ressources expe´rimentales et de compre´hension the´orique.

 

 

L’objectif de ce projet est de re´aliser le premier prototype de distribution quantique de cle´s dite « boite noire » avec des e´le´ments d’optique. Cet objectif sera atteint en de´veloppant d’un co^te´ de nouvelles preuves de se´curite´ permettant une re´duction de la contrainte sur l’efficacite´ de de´tection, une meilleure tole´rance aux bruits et ne´cessitant un nombre d’expe´riences restreint. De l’autre, diffe´rentes utilisations des ressources expe´rimentales seront envisage´es par des techniques automatise´es et des analyses comparatives de´finiront le de´monstrateur le plus simple a` re´aliser. Ce de´monstrateur sera imple´mente´ dans une expe´rience utilisant de l’optique line´aire et non-line´aire qui devra re´aliser un test de Bell sans post-se´lection. En cas de succe`s, les re´sultats des efforts the´oriques et expe´rimentaux aboutiront à la première demonstration de distribution quantique de type « boite noire » avec des éléments d'optique. 

 

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Informations générales

Acronyme projet : DIQKD
Référence projet : 22-PETQ-0009
Région du projet : Île-de-France
Discipline : 1 - Math Info
Aide PIA : 1 724 317 €
Début projet : juin 2022
Fin projet : décembre 2026

Coordination du projet : Nicolas SANGOUARD
Email : nicolas.sangouard@ipht.fr

Consortium du projet

Etablissement coordinateur : CEA Paris
Partenaire(s) : INRIA Grenoble Rhônes-Alpes, Sorbonne Université, CNRS Côte d'Azur (Valbonne), Université Côte d'Azur

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