Le monde a franchi pour la première fois la limite de génération de clés quantiques. Le taux de génération de clés de la véritable source de photons uniques a bondi de 79 %.
Distribution de clés quantiquesLa distribution quantique de clés (QKD) est une technologie de chiffrement basée sur les principes de la physique quantique et présente un fort potentiel pour renforcer la sécurité des communications. Cette technologie transmet les clés de chiffrement en utilisant les états quantiques de photons ou d'autres particules. Comme ces états quantiques ne peuvent être ni répliqués ni mesurés sans modification, il est considérablement plus difficile pour des personnes malveillantes d'intercepter le contenu des communications sans être détectées. En raison de la difficulté à préparer de véritables sources de photons uniques (SPS), la plupart des systèmes de distribution quantique de clés (QKD) actuellement développés utilisent des sources de photons atténuées.sources lumineusesCes systèmes simulent des photons uniques, comme des impulsions laser de faible intensité. Cependant, comme ces impulsions peuvent ne contenir aucun photon ou en contenir plusieurs, seulement 37 % environ des impulsions utilisées dans le système peuvent servir à générer des clés de sécurité. Des chercheurs chinois ont récemment surmonté les limitations du système de distribution de clés quantiques (QKD) proposé précédemment. Ils ont utilisé de véritables sources de photons uniques (SPS, c'est-à-dire des systèmes capables d'émettre des photons individuels à la demande).
L'objectif principal des chercheurs est de concevoir un système physique capable d'émettre des photons uniques de haute brillance à la demande, surmontant ainsi les limitations fondamentales des sources lumineuses affaiblies utilisées jusqu'à présent pour la construction des systèmes de distribution quantique de clés (QKD). Ils espèrent que ce système permettra d'améliorer la fiabilité et les performances de la technologie QKD, jetant ainsi les bases de son déploiement futur en conditions réelles. À l'heure actuelle, l'expérience a donné des résultats très prometteurs, leur SPS présentant une efficacité extrêmement élevée et augmentant significativement le taux de transmission des photons uniques.Système QKDCe système génère des clés de sécurité. Globalement, ces résultats soulignent le potentiel des systèmes QKD basés sur la SPS, indiquant que leurs performances peuvent surpasser significativement celles des systèmes QKD basés sur la WCP. « Nous avons démontré pour la première fois que les performances d'un système QKD basé sur la SPS dépassent la limite de débit fondamentale de la WCP », ont déclaré les chercheurs. Lors d'un test QKD en conditions réelles, sur un canal urbain en espace libre avec une perte de 14,6 (1,1) dB, nous avons atteint un débit de clés sécurisées (SKR) de 1,08 × 10⁻³ bits par impulsion, soit 79 % de plus que la limite actuelle d'un système QKD basé sur la lumière faiblement cohérente. Cependant, à l'heure actuelle, la perte de canal maximale du système SPS-QKD reste inférieure à celle du système WCP-QKD. Cette perte de canal plus faible observée par les chercheurs dans leur système de distribution de clés quantiques (QKD) n'est pas due au système lui-même, mais à l'effet multiphotonique résiduel du protocole sans leurre utilisé. Dans le cadre de leurs recherches futures, les chercheurs espèrent améliorer la tolérance aux pertes du système en optimisant davantage les performances de la source de photons uniques (SPS) située dans la couche inférieure du système ou en introduisant des états d'appât. Ils estiment que les progrès technologiques continus favoriseront progressivement le développement de la distribution quantique de clés (QKD) vers des applications pratiques et généralisées.
Date de publication : 25 juin 2025