La Chine construit un réseau mondial de communication quantique par satellite

QUESS Satelite
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Lancé il y a plus d'un an, le satellite chinois a maintenant démontré une distribution de clés quantiques au sol, lui donnant potentiellement le contrôle du réseau de communication mondial. Cette technologie correspondra sans aucun doute à ses ambitions de créer une monnaie blockchain mondiale dominante, car elle sera «non piratable».  Éditeur TN

Les scientifiques chinois sont les premiers à avoir réalisé la distribution des clés quantiques d'un satellite au sol, jetant ainsi les bases de la construction d'un réseau de communication quantique mondial à l'épreuve des piratages.

La réalisation basée sur des expériences menées avec le premier satellite quantique au monde, Quantum Experiments at Space Scale (QUESS), a été publiée jeudi dans la revue académique de référence Nature.

Les commentateurs de Nature ont déclaré que l'expérience constituait un exploit impressionnant et constituait une étape importante sur le terrain.

Surnommé «Micius», d'après un philosophe et scientifique chinois du 5ème siècle avant JC qui a été crédité comme la première personne à mener des expériences optiques, le satellite de plus de 600 kilogrammes a été envoyé sur une orbite solaire synchrone à une altitude de 500 kilomètres. 16 août 2016.

Pan Jianwei, scientifique principal de QUESS et académicien de l'Académie chinoise des sciences (CAS), a déclaré que le satellite avait envoyé des clés quantiques aux stations au sol de Xinglong, dans la province de Hebei, au nord de la Chine, et de Nanshan, près d'Urumqi, capitale du Xinjiang Uygur, dans le nord-ouest de la Chine. Région autonome.

La distance de communication entre le satellite et la station au sol varie de kilomètres 645 à kilomètres 1,200, et le débit de transmission des clés quantiques entre le satellite et le sol est jusqu'à plusieurs ordres de grandeur plus efficace que celui attendu avec une fibre optique de même longueur, a déclaré La poêle.

Lorsque le satellite survole la Chine, il offre une fenêtre d’expérience d’environ 10 minutes. Pendant ce temps, la clé sécurisée 300 kbit peut être générée et envoyée par le satellite, selon Pan.

"Cela, par exemple, peut répondre à la demande de passer un appel téléphonique absolument sûr ou de transmettre une grande quantité de données bancaires", a déclaré Pan.

«La distribution de clés quantiques par satellite peut être liée à des réseaux quantiques métropolitains où les fibres sont suffisantes et pratiques pour connecter de nombreux utilisateurs dans une ville de plus de 100 km. Nous pouvons donc envisager un réseau quantique intégré espace-sol, permettant la cryptographie quantique - probablement la première application commerciale de l'information quantique - utile à l'échelle mondiale », a déclaré Pan.

L'établissement d'une liaison espace-sol fiable et efficace pour une transmission fidèle des états quantiques ouvre la voie à des réseaux quantiques à l'échelle mondiale, a-t-il ajouté.

COMMUNICATION ANTI-PAQUET

Les communications privées et sécurisées sont très recherchées. La cryptographie à clé publique traditionnelle repose généralement sur la capacité de calcul apparente de certaines fonctions mathématiques.

Mais un ordinateur quantique puissant, que les scientifiques du monde entier continuent de développer, est considéré comme une menace en ce sens qu’il pourrait tout pirater sur un ordinateur conventionnel.

Cependant, comme une pièce de monnaie à deux faces, la mécanique quantique sert également à protéger l'information.

En exploitant l'intrication quantique, la technologie de clé quantique est utilisée dans les communications quantiques, excluant la possibilité d'écoutes téléphoniques et sécurisant parfaitement la communication.

Pan a expliqué qu'une clé quantique est formée par une chaîne de nombres aléatoires générés entre deux utilisateurs en communication pour coder des informations. Une fois intercepté ou mesuré, l'état quantique de la clé changera et les informations interceptées s'autodétruiront.

Un espion indiscret sur le canal quantique qui tente d'obtenir des informations sur la clé va inévitablement perturber le système et peut être détecté par les utilisateurs en communication, a déclaré Pan.

FRAPPER LES LIMITES DANS L'ESPACE

En pratique, la distance réalisable pour la distribution des clés quantiques a été limitée à quelques centaines de kilomètres, en raison de la perte de photons lors de la transmission par fibres optiques, a déclaré Pan.

«Si nous transmettions la clé quantique à travers une fibre de 1,200 1 km, même avec une source à photon unique parfaite et des détecteurs à photon unique idéaux, nous n'obtiendrions qu'une clé tamisée à XNUMX bit sur six millions d'années», a déclaré Pan.

Les satellites sont une solution plus directe et plus prometteuse pour la distribution des clés quantiques à l'échelle mondiale. La transmission de photons entre le satellite et les stations au sol élargit considérablement la portée de la communication quantique, a déclaré Pan.

Par rapport aux canaux terrestres, la connexion satellite-sol a considérablement réduit les pertes. Ceci est principalement dû au fait que l'épaisseur effective de l'atmosphère est de 10 km et que la majeure partie du trajet de transmission du photon se trouve dans un espace vide avec une absorption et une turbulence négligeables.

Les scientifiques s'attendent à ce que les communications quantiques modifient fondamentalement le développement humain au cours des deux ou trois prochaines décennies, car il existe d'énormes possibilités d'appliquer la nouvelle génération de communication dans des domaines tels que la défense, l'armée et la finance.

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