La course à l'espace quantique est arrivée

L'Europe se lance dans la course à l'introduction massive de la technologie quantique dans l'espace, avec pas moins de trois entreprises publiques-privées pour lancer un satellite de communication quantique. La tendance outre-Atlantique pose une question évidente : où en sont les États-Unis dans cette course dominée par les Chinois depuis qu'ils ont envoyé le premier satellite quantique en 2016. La réponse a des implications stratégiques autant que technologiques.

Un satellite quantique utilise des photons inextricablement liés ou « intriqués » par la physique quantique pour communiquer avec une station au sol. Le lien intriqué quantique permet la téléportation d'informations à la vitesse de la lumière, mais signifie également que toute tentative d'interception du signal coupe immédiatement le lien, rendant le piratage impossible. Les satellites de communication quantique deviendront non seulement des plaques tournantes d'un futur Internet quantique, mais aussi des plaques tournantes pour des réseaux à l'épreuve du piratage pour le transfert de données et de communications classifiées, sans parler d'une architecture de commande et de contrôle qui fera partie intégrante de la domination du domaine spatial.

Le mois dernier, l'Agence spatiale européenne annoncé un projet pour un consortium de 20 entreprises de lancer un satellite quantique en 2024. Le satellite utilisera la technologie de distribution de clé quantique (QKD). c'est-à-dire l'échange de clés de cryptage connues uniquement entre les parties partagées. pour les réseaux de communication européens quantiques sécurisés. Le satellite volera en orbite terrestre basse (LEOLION
) et sera relié à un centre d'opérations basé à Luxembourg.

En février, la société aérospatiale basée à Singapour SpeQtral a également annoncé il lancera son premier satellite QKD, SpeQtral-1, en 2024 avec l'aide de l'Office for Space Technology and Industry de Singapour et de la société aérospatiale française Thales. N'attendant pas d'être en reste à cet égard, Virgin Orbit s'est associée à la société britannique Arqit Quantum pour pas moins de cinq lancements des satellites LEO QKD, à partir de 2023. Fait intéressant, ces lancements serviraient des clients gouvernementaux potentiels avec le « Federated Quantum System » d'Arqit, qui n'est actuellement disponible que pour les départements de la défense des nations Five Eyes.

QKD est une technologie éprouvée : des entreprises comme IDQuantique en Suisse et QLabs en Australie fournissent des chiffrements quantiques à leurs clients depuis des années (divulgation complète : les deux sont membres fondateurs de l'initiative Quantum Alliance de l'Institut Hudson). Le déploiement de cette technologie dans l'espace est plus délicat, et tous ces projets de satellites seront des expériences, du moins au début. Mais c'est la Chine qui a lancé le premier satellite quantique en 2016, baptisé Micius, et l'a utilisé un an plus tard pour déterminer comment établir une communication QKD longue distance entre des stations au sol distantes de plus de 1200 km. En juillet, la Chine a envoyé un deuxième satellite de cryptage quantique, qui représenterait un sixième de la masse de son prédécesseur de 2016.

En outre, selon Sciences quotidien, en août, le laboratoire spatial chinois en orbite Tiangong-2 a transmis des clés de cryptage quantique à quatre stations au sol, les mêmes stations au sol capables de recevoir des clés quantiques du satellite en orbite Micius, qui utilise la station spatiale comme répéteur.

Ce sont toutes des étapes vers la création d'une constellation de satellites compatibles avec le cryptage quantique sur une gamme d'orbites, acheminant des communications longue distance qui sont impossibles à pirater et opaques pour ceux qui ne sont pas au courant de la clé quantique.

Alors, où sont les États-Unis dans tout cela ? Étrangement, même si le tout premier réseau QKD a été créé par la Defense Advanced Research Projects Agency en 2003, notre gouvernement et en particulier notre Agence de sécurité nationale ont été largement indifférents aux possibilités de communication basée sur l'enchevêtrement et QKD, tout en suggérant l'intérêt chinois dans la technologie a été une perte de temps et d'argent. Récemment, le laboratoire de recherche de l'Air Force a financé des recherches sur l'utilisation de drones pour les réseaux intriqués quantiques, mais ceux qui supervisent ces efforts ne voient pas comment l'utilisation d'une technologie quantique qui ne fonctionne que lorsque le satellite et la station au sol sont parfaitement alignés, marque une grande amélioration par rapport aux systèmes actuels.

Bien que les puces américainesHIPS
et la loi scientifique de 2022, signée par le président Biden en août, alloue plus de 153 millions de dollars par an pour l'informatique quantique et les réseaux, il est peu probable que cela encourage davantage de travail vers des systèmes basés sur QKD dans le ciel.

Cette attitude devra peut-être changer, cependant, si les Chinois et les Européens sont capables de démontrer comment créer un véritable réseau basé sur QKD en utilisant plusieurs satellites connectés à plusieurs stations au sol - un réseau hors de portée même du pirate informatique le plus sophistiqué.

Tout bien considéré, si les États-Unis entrent dans la course aux satellites quantiques, il est peu probable qu'ils le fassent seuls. Au lieu de cela, ceux qui aimeraient voir l'Amérique profiter de cette confrontation technologique émergente devront encourager un partenaire étranger à intervenir et à proposer d'aider à motiver nos scientifiques, nos ingénieurs et éventuellement le gouvernement à faire ce prochain grand saut quantique, cette fois. dans le domaine de l'espace.