Espace: Pourquoi les Chinois misent sur le cryptage quantique

La Chine a fait un bond en avant vers la transmission de données cryptées grâce à la physique quantique. La fusée Longue Marche-2D a emporté, le 16 août, un satellite expérimental de communication quantique, première étape vers la construction d’un réseau sécurisé d’un nouveau genre.

Le satellite chinois, Mozi, doit être placé en orbite autour de la Terre à 500 km d’altitude. Si les scientifiques chinois parviennent à s’échanger correctement des informations par photons sur une telle distance, ils ouvriront la voie à un réseau de communication planétaire pratiquement inviolable.

L’interception du message quantique est détectable

Le principe de la cryptographie quantique est connu depuis une trentaine d’années. Il utilise les différents états des photons (leur polarisation) à la fois comme support de l’information, et comme détecteur d’espion.

La polarisation d’un photon peut-être lue par un observateur placé entre l’émetteur et le récepteur, mais cette interception a toutes les chances de changer l’information elle-même. « Si un espion lit ces photons, les correspondants en seront informés », résume Jean-Paul Delahaye, mathématicien et professeur émérite au Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille. Ainsi, avec seulement 50 photons espionnés, la probabilité pour l’espion de passer inaperçu est de 5 chances sur 10 millions…

Les Européens avaient de l’avance… Mais pas de sous

Au-delà de la théorie, le souci est toutefois de transmettre les photons à longue distance, sans aucune amplification intermédiaire : Au bout d’une certaine distance, le signal s’atténue jusqu’à devenir illisible. Or un « répéteur » placé sur le chemin, à l’instar de ce qui se fait sur les réseaux de fibre optique classique, modifierait lui-même le signal quantique.

Les Chinois ont-ils réussi à atteindre une portée de 500km, pour communiquer avec Mozi ?

Les Européens partaient pourtant avec un temps d’avance. C’est un chercheur de l’université de Vienne, Anton Zeilinger, qui avait battu en 2012 le record de distance de transmission quantique par des photons, sur 143 km entre deux îles des Canaries.

Mais aujourd’hui le chercheur autrichien assiste l’un de ses anciens étudiants, Pan Jianwei, rentré au pays pour mener le programme chinois. D’après Le Monde, Anton Zeilinger avait auparavant tenté, sans succès, de convaincre l’Union Européenne de financer un satellite européen. De leur côté, les USA ont débloqué un plan de 200 millions de dollars par an sur ce sujet.

C’est grave, docteur ?

Certes, Mozi est le nom d’un philosophe chinois de la période dite des « Royaumes combattants » (5e siècle avant J.C.). Mais pour Jean-Paul Delahaye, « Il ne faut peut-être pas apporter une importance démesurée » à cette première.

« C’est un exploit technique, et la Chine peut garder l’avance qu’elle a prise. Mais les méthodes actuelles de chiffrement mathématique sont très performantes, comme le montre le BitCoin, cette monnaie dont les clefs sont inviolées depuis plus de huit ans. L’application de la cryptographie quantique va rester cantonnée à certains domaines pendant un moment ».

La Chine espère faire ses premiers tests de communication entre Pekin et Urumqi, deux villes distantes de 2.400 km au sol. Avant de tenter la liaison Pekin-Vienne…