Télécommunications et traitement d’antennes

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Cryptographie quantique

Information quantique, cryptographie quantique et cloning.

La théorie de l’informatique quantique est un pari sur l’avenir dans le sens ou elle anticipe la fusion inéluctable de la technologie de l’information classique et de la technologie quantique.
Dans certains cas (sources de photons uniques, plots quantiques, nano-cavités, cryptographie quantique, etc..), l‘ information quantique est déjà une réalité ; dans d’autres cas (ordinateur quantique), elle constitue encore aujourd’hui un défi stimulant et prometteur.
La cryptographie quantique repose sur le théorème de no-cloning selon lequel il est impossible de copier parfaitement l’ information quantique dès lors qu’ elle est encodée dans aum moins deux observables non-commutantes. D’ un point de vue pratique, sa sécurité est établie sur base de l’ étude théorique des cloneuses optimales, qui constitue à lui seul un domaine à part entière de l’ information quantique…

5 Selected papers (parmi 28 articles sur le sujet)
T. Durt : Comment on "Pulsed Energy-Time Entangled Twin-Photon Source for Quantum Communication’’ km’’ of Gisin et al., Phys. Rev. Lett. 86, n°7, 1392 (2001).
JF Du, T. Durt, P. Zou, H. Li, L.C. Kwek, C.H. Lo and A. Ekert : ``Experimental Quantum cloning with prior partial information’’, Phys. Rev. Lett. 94, 040505 (2005).
T. Durt, B-G Englert, I. Bengtsson, and K. Zyczkowski : ``On mutually unbiased bases’’, IJQI, vol. 8, nr 4, 535-640 (2010).
T. Durt, C. Belmonte, L-P Lamoureux, K. Panajotov, F. Vanden Berghe, H. Thienpont, ``Study of Fast Quantum Optical Random Number Generators’’, Phys. Rev. A. 87, 2, 022339 (2013) .
T. Durt and A. Hermanne, ``Cryptographic encryption scheme based on metastable excited nuclei’’, Natural Computing, 13, 487-495 (2014)

Le qubit généralise le bit classique en ce sens qu’ au lieu d’ avoir seulement deux valeurs possibles (1 et 0), en information quantique, on considère des états de superposition arbitraire entre les états |1> et |0>. Ci-dessus, la représentation d’ un qubit (quantum-bit) sur la sphère de Bloch-Poincaré. Dans la pratique, les qubits sont souvent encodés via la polarisation du photon mais n’ importe quel système quantique à deux niveaux peut convenir (quantum dots, variables collectives etc).