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Auteur(s)
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Alexios BEVERATOS : Docteur en physique et chercheur au laboratoire de Photonique et Nanostructures, LPN CNRS UPR 20, à Marcoussis
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La cryptographie quantique nécessite le développement, comme on le montrera, de nouveaux outils, tels que les sources, ou bien les détecteurs de photons uniques. Dans le cas des sources, il est indispensable de pouvoir travailler avec un système quantique unique, tel qu'une boîte quantique en semiconducteur, dans une structure de cristal photonique. Dans le cas des détecteurs, il est nécessaire de maîtriser la nanofabrication des composants afin d'augmenter l'efficacité quantique et diminuer le bruit.
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4. Conclusion
La distribution quantique de clé est la première application d'un vaste domaine de recherche qui est l'information quantique. Elle résout un des grands problèmes des protocoles actuels qui est la distribution de clé entre deux interlocuteurs, tout en s'assurant qu'aucun espion ne pourra en prendre connaissance.
L'intérêt de la cryptographie quantique est de permettre une sécurisation des données sur une durée temporelle bien plus importante que celle obtenue actuellement. Depuis la proposition initiale, les protocoles et les implémentations ont effectué des avancées importantes, et trois start-up commercialisent des produits de sécurisation. Néanmoins, la recherche dans le domaine est loin d'être terminée.
Le développement de sources de photons uniques efficaces et à haute cadence est entièrement basé sur la nanostructuration et l'ingénierie de modes électromagnétiques. Pour cela le dipôle unique est placé dans une microcavité permettant l'accélération et la redirection de l'émission spontanée.
Le développement de meilleurs détecteurs de photons uniques est aussi important pour la distribution quantique de clé. Des photodiodes à avalanche devront être développées spécialement pour les communications quantiques avec peu de bruit et une forte efficacité quantique. D'autres voies, telles que les détecteurs supraconducteurs offrent la possibilité de contourner les problèmes liés à l'avalanche. La maîtrise des méandres nanométriques est une étape clé. Au long terme, des réseaux complets de distribution quantique de clé pourront voir le jour mais, pour cela, de nouvelles sources de photons intriqués doivent être développées.
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BIBLIOGRAPHIE
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