L’institut de télécommunication Fraunhofer Heinrich Hertz de Berlin fortement impliqué dans le projet européen de communication quantique UNIQORN
Lancé en octobre 2018, le projet UNIQORN avait pour objectif de miniaturiser les technologies quantiques et de les mettre à disposition des utilisateurs sous forme de « système de puce ». L’objectif initial fixé était de réaliser des économies de coût (-90%) et d’espace (70 fois plus petit) afin de rendre ce type de technologie accessible au grand public. Le projet est soutenu par un consortium comprenant une quinzaine d’institutions avec 9 pays représentés et il est financé par le programme européen Horizon 2020. Il arrive aujourd’hui à son terme après une durée de développement de trois ans et demie.
L’institut Fraunhofer des télécommunications Heinrich Hertz (HHI) situé à Berlin s’est récemment félicité du fait que ce projet multidisciplinaire avait réussi à créer avec succès de nouveaux dispositifs pour une communication quantique durable. Le consortium du projet a notamment réussi à réduire la taille des dispositifs optiques quantiques actuels à quelques centimètres. Les applications qui en résultent offrent des solutions potentielles aux défis clés de l’Union européenne, tels que la souveraineté des données, la technologie quantique durable et l’Internet quantique.
La communication quantique présente un énorme potentiel pour la sécurité des données par le fait , par exemple, de sa capacité à générer de véritables nombres aléatoires. Ils permettent l’échange sécurisé de clés, caractéristique de la communication quantique. Les ordinateurs conventionnels respectent toujours strictement un programme, même lorsqu’ils génèrent des nombres aléatoires, et calculent par exemple un algorithme prédéfini, ce qui les rend inadaptés au cryptage sécurisé. Afin d’exploiter ce potentiel dans le domaine commercial, les modules respectifs doivent être puissants, rentables et, surtout, compacts. L’objectif d’UNIQORN est de miniaturiser les technologies quantiques par l’intégration photonique et de les mettre à la disposition des utilisateurs sous forme de prototypes et de procédures sur puce.
Les chercheurs ont développé un émetteur de distribution de clés quantiques (Quantum key Distribution, QKD) entièrement fonctionnel sur une puce photonique de 2 x 4 mm, comprenant des lasers, des modulateurs et des atténuateurs optiques. Les composants QKD, petits et peu coûteux, de cette nouvelle technologie de cryptage peuvent désormais être intégrés dans presque tous les dispositifs de communication optique – même dans les maisons privées.
Le Fraunhofer HHI a fourni la technologie clé permettant de réduire les configurations de communication quantique grâce à sa plateforme PolyBoard. Dans le cadre du projet UNIQORN, l’équipe du HHI a amélioré la plateforme en y ajoutant des fonctionnalités quantiques, notamment un filtre en couche mince très efficace pour séparer les paires de photons et supprimer la lumière de pompage sur la puce. La plate-forme améliorée représente une contribution importante à la prochaine phase du programme phare européen pour les technologies quantiques. Elle sera disponible pour les clients et les partenaires après l’achèvement du projet. En outre, Fraunhofer HHI a pu utiliser sa technologie de banc micro-optique sur puce pour intégrer des cristaux optiques non linéaires pour la génération de photons uniques et intriqués.
Source : Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute