Thales Alenia Space et Hispasat annoncent le développement d’un système de distribution de clés quantiques depuis l’espace

Thales Alenia Space et Hispasat, l’opérateur de services satellitaires de Redeia, annoncent le lancement de la phase de développement, fabrication, vérification et validation du prototype de QKD-GEO, le système espagnol de distribution quantique de clés depuis l’orbite géostationnaire.

Il s’agit du premier projet commercial pour transmettre des données sensibles à l’autre bout de la terre, sans risque de piratage. Celui-ci devrait voir le jour dans les trois ans.
Le nom de cette mission « QKD-GEO » signifie « Quantum Key Distribution » c’est-à-dire la distribution d’une clé quantique aux deux correspondants de la communication chiffrée et « GEO » pour orbite géostationnaire ce qui permettra de « voir » en même temps l’Amérique et l’Europe.

Cette technique repose sur une propriété étonnante de deux photons (la particule élémentaire de la lumière) émis en même temps et démontrée par le prix Nobel de physique 2022, le Français Alain Aspect. Il s’agit de « l’intrication » (ou plus simplement la « corrélation ») quantique des grains de lumière. C’est-à-dire que deux photons générés en même temps sont liés entre eux, indépendamment, de la distance qui les sépare. Et si l’un des deux était intercepté, l’état de l’autre serait alors immédiatement affecté. Le système est réputé comme infaillible, car en cas d’interception, le message codé au moyen d’une clé constituée de photons corrélés deviendrait illisible.

La mission QKD-GEO, grâce à son orbite géostationnaire sera une avancée majeure sur un projet conduit par la Chine depuis 2013 et démontrée en 2017, au moyen d’une communication vidéo chiffrée, établit entre l’Académie des sciences d’Autriche, à Vienne, et celle de Chine, à Pékin.
Ce que souhaite réaliser Thales Alenia Space est la même chose, « avec un pointage actif entre les deux correspondants », explique Angel Alvaro, directeur de la recherche et développement de ce projet. La clé quantique, composée d’une suite de photons émis depuis l’espace, sera ainsi partagée en temps réel au moyen de télescopes et de plusieurs stations de réception au sol.

L’un des intérêts de ce système est que les clés de chiffrage actuelles de télécommunications (dites asymétriques) pourraient à l’avenir être « cassées en deux ou trois minutes par un ordinateur quantique », précise Angel Alvaro. En revanche, les clés composées d’une suite de photons resteraient inviolables.

Aujourd’hui, la technologie exclut toute possibilité de connexions basées sur la fibre optique pour les communications quantiques sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres car tous les 200 kilomètres environ, la lumière émise le long d’une fibre optique doit être amplifiée. Et cette opération réalisée avec des photons corrélés conduirait à détruire le message car si un seul photon était « lu », la clé de cryptage serait cassée et le message deviendrait illisible.
En revanche, le recours aux satellites pour la distribution quantique de clés permet de couvrir de grandes distances, compte tenu que l’affaiblissement du signal est moins important dans l’espace libre

Avant d’arriver à son terme, la mission «QKD-GEO» devra démontrer l’an prochain un premier concept pour distribuer des informations codées au sol avec une liaison atmosphérique de 140 kilomètres aux îles Canaries, entre La Palma et Ténérife. Le lancement du satellite est prévu début 2028, avec un démarrage des opérations six mois plus tard.