Examen des protocoles de traitement de l’information sur un réseau quantique Les ordinateurs quantiques peuvent traiter l’information beaucoup plus rapidement que des ordinateurs classiques. Les chercheurs de l’UE rapprochent cette technologie de l’informatique du quotidien en explorant une combinaison de routines classiques et quantiques. Sécurité © Untitled Title, Shutterstock Les questions de sécurité sont, sans aucun doute, essentielles pour les sociétés modernes interconnectées. Ces dernières années, d’énormes investissements ont été réalisés dans les technologies quantiques et il devient impératif de mieux comprendre comment utiliser les ressources quantiques disponibles, pour combler le fossé séparant les approches théoriques et expérimentales. Le projet IPQNet, financé par l’UE, visait à exploiter pleinement les avancées technologiques quantiques au bénéfice de la sécurisation des communications. «Cela nous conduira à terme à une société plus sûre et à une meilleure compréhension du potentiel des technologies quantiques dans les réseaux quantiques de demain» explique Anna Pappa, coordinatrice du projet IPQNet. Routage des ressources quantiques sur les réseaux Le projet de recherche a plus précisément examiné comment traiter les informations sur un réseau quantique: établissement des états quantiques nécessaires entre les nœuds, routage des informations le long de l’architecture sous-jacente et, enfin, exécution de protocoles cryptographiques multipartites. Anna Pappa précise: «Ces questions sont cruciales dans la société moderne, en raison des importants investissements réalisés par les institutions publiques et privées dans les technologies quantiques.» Les objectifs d’IPQNet consistaient notamment à fournir des techniques de vérification des ressources quantiques, à étudier le routage des ressources quantiques sur les réseaux afin d’obtenir et de partager les états quantiques nécessaires dans des topologies de réseau spécifiques, et à examiner la composabilité des routines quantiques et classiques. Anna Pappa indique que les résultats préliminaires ont été obtenus par la vérification des ressources quantiques, en étendant les recherches précédentes aux états de graphes, et plus particulièrement à ce que l’on appelle les états d’enchevêtrement maximum absolu (AME, pour Absolutely Maximally Entangled), qui présentent des types spécifiques de symétries. L’absence de symétries dans les états de graphes généraux ne permettait pas une généralisation directe des techniques que l’équipe IPQNet prévoyait d’utiliser. Elle s’est donc concentrée sur les états qui présentent un type différent de symétrie et qui n’ont pas été étudiés auparavant dans un tel contexte de vérification contradictoire. Vote en ligne sécurisé Au cours du projet, Anna Pappa a également participé à une étude approfondie du vote électronique quantique, qui comprend les premières définitions formelles de la sécurité de ces systèmes. Ce travail a été réalisé en collaboration avec l’université d’Édimbourg et de Paris 6. L’étude souligne le fait que les ordinateurs quantiques pourraient être utilisés pour améliorer la sécurité des systèmes de vote en ligne. Cependant, même si les chercheurs ont proposé plusieurs systèmes, l’étude publiée montre qu’ils présentent tous des failles de sécurité. Ces travaux sont publiés dans la revue Transactions on Quantum Computing de l’Association for Computing Machinery (ACM). Enfin, les chercheurs ont étudié comment router des informations quantiques sur un réseau et ont publié un rapport intitulé Quantum network routing and local complementation proposant des méthodes qui emploient des résultats de la théorie des graphes et des opérations quantiques locales. Des travaux actuellement en cours mettent en œuvre certaines des méthodes proposées dans le rapport, en utilisant des serveurs quantiques distants. «Ce projet très intéressant a montré comment utiliser les ressources quantiques pour contourner les goulets d’étranglement sur les réseaux. Cela a conduit à de nouvelles collaborations avec des groupes d’optique expérimentale, qui devraient démontrer le potentiel des technologies quantiques en réseau dans des conditions réalistes», conclut Anna Pappa. Mots‑clés IPQNet, quantique, technologies quantiques, réseau, sécurité
