L’internet quantique: quoi, quand, comment?

L’internet quantique sera l’internet de demain, d’après les experts. L’internet classique, celui qu’on utilise aujourd’hui, a en effet démontré ses limites. Aussi, les scientifiques travaillent dans la conception d’un internet beaucoup plus sécurisé. En quoi ça consiste ? Comment l’internet quantique va-t-il fonctionner ? Est-ce vraiment utile ? Quand sera-t-il opérationnel ? Cet article vise à répondre à toutes ces questions.

Quel est le problème avec l’internet actuel ?

La version actuelle satisfait déjà plus d’une personne. Il est rapide et les règlements comme la RGPD (Règlement Général sur la Protection des Données) semblent offrir la protection nécessaire aux utilisateurs. Alors, pourquoi chercher une nouvelle version d’internet ? En fait, internet classique a une faille majeure : il peut être piraté. Vol de données, espionnage de messages, hacking en tous genres sont permis à ceux qui s’y connaissent suffisamment en informatique.

Petit rappel théorique. Internet utilise actuellement un chiffrement par bit. Il s’agit d’une succession de 0 et de 1 qui transite à travers les fibres optiques de connexion ou des câbles électriques. L’objectif est de transmettre un message d’un ordinateur ou d’un smartphone à un autre. A cet effet, il peut passer par plusieurs routeurs. Pour la sécurité du message, il faut donc s’assurer que l’expéditeur est digne de confiance (baptisé Alice dans le milieu) et que le message n’a pas été lu en cours de route. En l’état actuel des choses, on ne peut s’assurer du second. Si le message a été trafiqué au niveau d’un des routeurs, nul ne peut le savoir lorsqu’il arrivera au destinataire (le nom attribué est Bob).

Pratiquement, l’internet tel qu’on le connait n’est donc pas suffisamment sécurisé. Toutes les interventions que l’on fait diminuent ou reportent tout simplement le problème.

L’internet quantique : c’est quoi ?

L’internet quantique vient donc pour remplacer notre internet. Il fonctionnerait par qubit (bit quantique) et non plus par bit. Le qubit est physique. L’information ne sera plus transmise par succession de 0 et de 1 mais par superposition de photon ou d’ion. La chaîne de 0 et de 1 sera aléatoire, moins prévisible et in fine, moins sujette au hacking. Il y a donc une clé de chiffrement unique par message.

Loin de ce discours qui n’est pas accessible aux néophytes, voici ce que l’internet quantique implique pratiquement. Lorsqu’Alice enverra un message à Bob en usant de l’infrastructure internet quantique, ce message sera, en quelque sorte, scellé par un sceau. S’il est ouvert, c’est-à-dire si quelqu’un d’autre que Bob intercepte le message au niveau d’un des routeurs, Bob le saura irrémédiablement. La structure même du message sera altérée. Elle n’empêche donc pas forcément l’interception. Mais il sera plus difficile de décoder le cryptage et le destinataire final sera toujours informé. De plus, celui qui intercepte le message ne sera pas capable d’en reproduire le sceau. La clé de chiffrement du qubit devient donc le seul élément qu’il faudra véritablement protéger.

Quand sera-t-il fonctionnel ?

L’internet quantique serait-il encore une utopie, n’existant que dans l’esprit des chercheurs ? La réponse est négative. Comme les voitures autonomes en plein essai, l’internet quantique existe déjà à l’échelle de recherche pratique.

Ainsi, la Chine a déjà réussi à s’en servir pour une communication entre un satellite et une station mobile, au sol. L’Institut optique et informatique quantique d’nnsbruck en Autriche travaille ardemment le sujet et construit déjà petit à petit les futures infrastructures de relai de l’internet quantique. Ils ont réussi à transmettre l’information quantique par fibre optique, sur une distance de 50 km – distance limite actuelle.

Les problématiques de l’internet quantique mobilisent encore aujourd’hui les recherches. Il s’agit de transmettre l’information sur une plus grande distance et de la transmettre en quantité. En effet, si l’Université de Genève a déjà réussi à diffuser une information quantique sur 400 km, elle ne l’a fait qu’avec un volume de données de 6,5 kbits/sec. Ce qui est très peu et très loin de concurrencer la fluidité actuelle du big data. Lorsqu’on transmet beaucoup d’informations par l’internet quantique, il faut encore un enchevêtrement entre ions ou photons et les répartir sur plusieurs réseaux. Actuellement, trop d’informations quantiques se perdent encore en cours de transmission.

L’internet quantique ne sera donc pas pour l’année en cours ou à venir. Toutefois, on peut très bien s’attendre à un début de commercialisation d’ici 5 ans. Pour une véritable démocratisation comme celle que connait l’internet classique, il faut le temps de l’installation de toutes les infrastructures, partout. Comptons donc une décennie ou un peu moins, si les chercheurs redoublent d’efforts et de moyens.