La cryptographie quantique

Alice

La diode laser LD émet des pulses à 1550 nm à 1 GHz dans un modulateur d'intensité IM, puis dans un interféromètre Mach-Zehnder composé d'un beam-splitter BS, d'un modulateur de phase PM sur une des branches puis d'un beam-splitter polarisant PBS. Un atténuateur variable VA règle l'intensité du flux au niveau désiré, contrôlé par la mesure de puissance OPM en temps réel.

Bob

Réception du signal par la fibre optique de transmission sur un contrôleur de polarisation PC, et un interféromètre identique à celui d'Alice en réglant correctement avec un FB fibre-strecher. Les impulsions sont détectées par la detection unit DU.

• Alice choisit parmi 3 intensités (u=signal, v=decoy1 et w=decoy2). La probabilité d'avoir le signal est généralement bien plus élevée que pour les deux autres signaux.
• Alice utilise ensuite le protocole BB84

SARG04 utilise BB84 comme point de départ. Mais Alice et Bob ne vont pas faire pareil au moment d'échanger les informations en clair pour déterminer quels bits garder.

• (idem BB84) Alice envoie au hasard 1 polarisation parmi 4
• (idem BB84) Bob sélectionne au hasard une base H/V ou diagonale
• Dans BB84, Bob et Alice échangent pour savoir quand ils avaient la même base (H/V 0°/90° ou diagonale 45°/135°), émission et réception. Cette fois, Alice va donner une paire de réponse non orthogonale, dont une sera la bonne. Par exemple 0°/135°.
• Pour décoder, on utilise la même astuce que pour B92. Si Bob a tapé juste, alors une des deux est bonne mais Bob ne sait pas laquelle, alors il jette le résultat. Sinon, c'est que c'était forcément l'autre cas, et il pourra décider durant le post-process. Il faudra aussi sacrifier des bits pour savoir si Eve s'est immiscée.

Avec cette méthode, on arrive à mieux résister au problème du double photon parce qu'Eve ne pourra pas avoir l'information parfaite sur l'encodage du photon, les bases n'étant pas orthogonales. En réalité, jusqu'à un certain niveau d'erreur de transmission, car comme d'habitude, il est difficile de distinguer une attaque d'un simple problème de bruit.

Évidemment, il existe aussi un six-state SARG04 pourquoi pas, me direz-vous.