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Stockage de données : ils ont réussi à créer des « hologrammes quantiques » ultra-sécurisés

Des chercheurs sont parvenus à stocker des données sur des hologrammes quantiques. Cette technique pourrait permettre la création d’un système de chiffrement ultra-sécurisé et révolutionner l’industrie du stockage…

Depuis de nombreuses années, les hologrammes 3D sont utilisés pour la sécurité des cartes de crédit. En général, il s’agit de motifs tracés par des rayons laser.

Toutefois, plus récemment, des physiciens ont inventé une technique de création d’hologrammes à l’aide de photons intriqués. À présent, une nouvelle variante de cette méthode vient de voir le jour grâce à la mécanique quantique.

Les chercheurs de l’Institut de Technologie de Pékin à l’origine de cette découverte ont publié leurs travaux dans Physical Review Letters. Leur technique innovante permet un chiffrement de données extrêmement sécurisé.

Transfert de données et torsades de photons

Pour comprendre l’invention de ces physiciens, il faut rappeler que la lumière peut se déplacer de différentes façons. La lumière polarisée bouge de haut en bas ou d’un côté à l’autre, mais elle peut aussi se propager en spirale. Ce type de rotation est appelé « moment angulaire orbital ».

Ces photons entortillés peuvent être intriqués comme n’importe quels photons, afin d’agir comme une seule entité. Ainsi, tout ce qui affecte l’un des photons d’une paire impacte l’autre simultanément. Et ce indépendamment de la distance qui les sépare.

Lors d’autres expériences récentes, des chercheurs sont parvenus à transférer des données dans des paires de photons entortillés. Cette approche pourrait permettre une transmission de données à haute vitesse.

Pour cause, la lumière peut venir avec différentes quantités de torsades. Chacune peut ensuite servir de canal de communication indépendant.

Les données enregistrées sur des hologrammes

Cette même approche vient à présent d’être appliquée au stockage de données dans les hologrammes. Les différents volumes de torsades des paires de photons servent ici à créer des jeux de données distincts dans un hologramme unique.

Chaque état de momentum orbital angulaire s’accompagne d’une quantité différente de torsions. Plus le nombre d’états augmente, plus on peut stocker de données dans un hologramme.

Plusieurs millions de combinaisons possibles

De plus, augmenter la variété des torsions utilisées pour enregistrer les données accroît la sécurité. Quiconque veut lire les informations doit impérativement savoir comment la lumière a été entortillée.

En théorie, il est aussi possible de le deviner pour décoder les données. Toutefois, selon le physicien Xiangdong Zhang, il existe plus de 80 possibilités pour chaque torsade.

Pour une combinaison de sept torsades distinctes, le nombre de possibilités atteint donc plusieurs millions. Autant dire que ce système de « chiffrement holographique quantique » ne risque pas d’être craqué de sitôt.

Le futur du stockage et du chiffrement ?

Les chercheurs ont fait une démonstration de leur technique en encodant des chiffres et des lettres dans des hologrammes. Ils ont ensuite récupéré les données et les ont déchiffrées à nouveau à l’aide d’une lumière entortillée.

Pour l’heure, ce système de stockage de données est encore lent. Il a fallu environ 20 minutes pour décoder une simple image de l’acronyme « BIT » (Beijing Institute of Technology).

En outre, le niveau de sécurité est encore relativement bas puisque seules six formes de lumière tordues ont été incluses dans l’expérience.Le nombre de combinaisons demeure donc limité dans la pratique.

Toutefois, les chercheurs sont convaincus que ces limites peuvent être surmontées grâce à des améliorations techniques. Selon eux, cette technologie pourrait être directement appliquée dans le domaine du chiffrement quantique et particulièrement pour les images.

Une telle technologie serait d’un précieux secours, à l’heure où les experts prédisent une apocalypse quantique imminente. Début janvier 2023, d’autres chercheurs chinois ont d’ailleurs annoncé avoir craqué le principal algorithme de chiffrement à l’aide d’un ordinateur quantique…

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