Intro à la mécanique quantique

Voici une autre notion qu'il est utile de connaitre pour nos futures histoires de cryptographie quantique : on ne peut pas copier n'importe quoi, n'importe comment. Ni d'ailleurs le supprimer en certaines circonstances. Dès qu'on parle de sécurité, avoir un élément non copiable, en plus non effaçable, fait lever l'oreille de n'importe quel spécialiste du domaine, forcément !

Pour vous en mettre plein la vue, je peux vous dire que cela découle du fait qu'un opérateur quantique est unitaire ah, on fait moins les malins là - bon OK, c'est pour un qubit. Peu importe, ici, je veux simplement vous exposer les éléments intéressants, tant pis pour les démonstrations.

Théorème de non-clonage : si on ne connait pas l'état d'un système quantique, alors on ne peut pas faire une copie exacte de celui-ci.

Théorème de non-suppression : si un système quantique ne subit pas de réduction, alors on ne peut pas supprimer des informations dans ce système.

On fera bien attention au "si on ne connait pas l'état d'un système quantique". En effet, le théorème de non-clonage est souvent réduit, par exemple, à "ah ben on ne peut pas copier un photon". Si on connait parfaitement l'état du système quantique, alors on pourra le reproduire (voir plus loin les histoires de téléportation).

Par contre, si Eve est à l'affut d'un système quantique pour l'écouter, donc connaitre -partiellement- son contenu puisque la lecture aura effondré la fonction d'onde, elle ne pourra pas le reconstruire, il lui manquera des infos. C'est l'élément important pour le transport d'information qu'on verra en cryptographie quantique.

Le fait qu'un système quantique aura été transmis sans modification est aussi un élément important, qui parait un poil évident (sinon ça marcherait mal), mais bon, autant le dire explicitement.