La cryptographie quantique améliore la sécurité des données. Ce chiffrement inviolable repose sur les propriétés quantiques de la lumière et est transmis par voie terrestre via la fibre optique. Nous allons examiner les exigences relatives à la fibre optique et à la connectivité.
Expert : Robert Merki, directeur technique de R&M
La cryptographie quantique se commercialise
La distribution, assistée par la technologie quantique, d’une clé secrète commune entre un émetteur et un récepteur est appelée distribution quantique de clés (QKD – quantum key distribution). Cependant, il ne s’agit pas de la seule solution totalement invulnérable pour un chiffrement « à l’épreuve des ordinateurs quantiques ». La QKD complète néanmoins les solutions existantes et émergentes, telles que la cryptographie post-quantique (PQC – post-quantum cryptography).
Qui peut tirer profit des technologies de chiffrement sophistiquées telles que la cryptographie quantique et la distribution de clés quantiques ? Voici quelques domaines d’application :
- Services financiers : sécurisation des systèmes de paiement et de négociation
- Gouvernement, armée, hôpitaux, services publics : protéger les infrastructures critiques
- Data centers : sécurisation des clouds et des interconnexions des data centers
- Opérateurs télécoms et fournisseurs de réseaux : intégration de la distribution quantique de clés (QKD) aux réseaux existants
La distribution de clés quantiques a cependant jusqu’à présent montré trois principales faiblesses :
- Sensibilité aux défauts
- Faible puissance du signal
- courte portée
Ces faiblesses ont été surmontées au niveau matériel, comme cela a été démontré en 2025. De ce fait, la technologie QKD, à l’instar de l’informatique quantique, a quitté les laboratoires de recherche. Le nombre de fournisseurs commerciaux de services et de matériel QKD est en constante augmentation. Ce phénomène était visible au salon CES de Las Vegas début 2026.
En décembre 2025, les sociétés IonQ et Cisco ont présenté à Genève le premier réseau suisse résistant aux attaques quantiques. Ce réseau relie deux data centers. Selon IonQ, ce projet novateur représente « une avancée majeure pour la protection des infrastructures critiques ».
La cryptographie quantique nécessite des fibres optiques
Le support de transmission terrestre naturel pour la distribution quantique de clés (QKD) est la fibre optique. Le canal de fibre optique entre l’émetteur et le récepteur est conçu pour transmettre la clé avec le taux d’erreur binaire le plus faible possible en temps réel, c’est-à-dire en moins d’une nanoseconde. À cette fin, l’atténuation doit être inférieure à 0,2 dB/km.
Ceci décrit la perte de puissance optique lors du passage à travers un guide d’ondes optique. Elle dépend de plusieurs facteurs :
- Type de fibre
- Longueur d’onde
- Absorption
- Dispersion
- Flexion
- Distance
- Épissures
- Séparateurs
- Connecteurs
L’utilisation elle-même ainsi que l’électronique de transmission et de réception jouent également un rôle crucial pour garantir la transmission en temps réel des clés quantiques. Et les solutions d’infrastructure de fibre optique provenant d’un fournisseur unique garantissent une connexion à faible perte constante.
La cryptographie quantique exige une qualité
La distribution de clés quantiques impose donc des exigences élevées en matière de stabilité et de qualité à tous les composants du canal de transmission. Des conditions optimales sont également requises pour l’infrastructure de câblage. Points importants :
- Les embouts de fibre optique dans les connecteurs doivent être centrés avec une précision inégalée afin de minimiser les pertes de retour et d’insertion.
- La pose des câbles doit être réalisée avec une extrême précaution afin d’éviter toute tension sur les fibres. Une installation soignée, conforme aux normes en vigueur, est essentielle pour garantir la stabilité des performances de transmission sur le long terme.
- Le bilan d’atténuation doit être déterminé avec précision lors de la planification du réseau. La conception du réseau peut nécessiter une adaptation afin de garantir la qualité de la transmission.
En tant que précurseur en matière de connectivité, R&M suit de près ce sujet. Afin de répondre aux exigences de la distribution quantique de clés (QKD), R&M privilégie une approche globale en proposant des solutions d’infrastructure fibre optique intégrées. Ceci garantit la compatibilité de tous les composants et une connexion à faible perte constante. Les solutions R&M comprennent :
- Fibres monomodes à très faibles pertes
- Connectivité ultra-précise
- Systèmes de gestion des fibres
- Solutions d’intégration aux infrastructures existantes
Comment les clés quantiques sont-elles transmises ?
Différentes options sont disponibles pour le chemin de transmission dans les infrastructures existantes ou planifiées.
Une approche évidente et éprouvée consiste à intégrer la distribution quantique de clés (QKD) aux réseaux existants via des couches de service et des protocoles standardisés. Le multiplexage permet de réserver des longueurs d’onde pour la transmission des clés et des authentifications conjointement aux données.
Cela offre aux fournisseurs la possibilité de proposer le « QKD-as-a-Service », c’est-à-dire la distribution de clés quantiques comme produit pour les communications sécurisées sur l’Internet quantique. Le matériel est détenu par le fournisseur et le client reçoit les flux de clés via une interface sécurisée.
De même, une fibre optique dédiée ou une connexion point à point pourrait être réservée aux signaux quantiques, à condition que l’infrastructure puisse fournir les ressources nécessaires. Dans ce cas, le signal quantique serait protégé des interférences d’autres signaux lumineux.
Plus de sécurité pour l’ère quantique
L’intérêt croissant pour la sécurité est un moteur essentiel du développement de la cryptographie quantique. Lorsque les ordinateurs quantiques feront partie intégrante de notre quotidien, les solutions de sécurité conventionnelles seront obsolètes. En effet, ces ordinateurs peuvent probablement déchiffrer n’importe quel système de chiffrement traditionnel en quelques minutes seulement. Ils mettent assurément à rude épreuve tous les modèles de sécurité et de cryptographie classiques. C’est pourquoi l’attention se porte désormais sur d’autres modèles.
L’un des modèles de chiffrement du futur repose sur la lumière, ou plus précisément, sur les propriétés des photons, particules électromagnétiques de lumière. Certains états quantiques des photons, comme leur polarisation, peuvent servir à encoder l’information.
Selon les lois de la mécanique quantique, l’état quantique des particules change à chaque mesure. Il est impossible de le capturer, de l’intercepter, de le cloner, de le rediriger ou de le manipuler de l’extérieur sans que cela soit détecté. C’est pourquoi ce modèle est particulièrement adapté au chiffrement infalsifiable des données. Tandis que la distribution quantique de clés (QKD) fournit la clé au niveau matériel (couche 2 ou couche 3), les données continuent de circuler via l’infrastructure réseau classique.
