Cryptographie quantique à plusieurs participants par multiplexage

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3ô
??
Université
de
Montréal
Cryptographie quantique à
plusieurs
participants
par multiplexage en longueur d’onde
par
Félix Bussières
Département de
Physique
Faculté
des
Arts
et des
Sciences
Mémoire présenté à la
Faculté
des études
supérieures
en vue de l’obtention du
grade
de
Maître
ès Sciences
(M.Sc.)
en Physique
Juillet 2003
©
Félix Bussières, 2003

cc
C

Université
de
Montré
al
Direction des
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Université
de Montréal
Faculté
des études supérieures
Ce
mémoire
intitulé
Cryptographie
quantique
plusieurs
participants
par multiplexage
en longueur
d’onde
présenté
par
Félix
Bussières
a été
évalué par un jury composé
des personnes
suivantes
Louis-André
Hamel
Président-ra
pporteu r
Gilles Brassard
Directeur de recherche
Nicolas Godbout
Codirecteur de
recherche
Suzanne
Lacroix
Codirectrice
de recherche
Romain Maciejko
Membre
du jury
Mémoire
accepté le
24
octobre
2003
11

tesume
La
cryptographie
étudie
la
confidentialité
de
l’information
et
la
mécanique
quantique
est la
description
de la
matière
au
niveau
microscopique. La
cryptogra
phie
quantique
est la
fusion
de
ces deux
disciplines
et
offre
un
moyeu
de
communi
quer
avec
confidentialité
garantie
sur
grande
distance.
La cryptographie quantique
a
été
réalisée
avec
succès à
plusieurs reprises
par l’utilisation
de
photons
guidés
dans
la
fibre
optique
et à l’air
libre. Or,
la plupart
de
ces
démonstrations
ne fout
intervenir
que
deux
participants.
Dans
ce
mémoire,
nous
étudions,
à
l’aide
d’une
démonstration
de
principe,
la
possibilité d’utiliser
le
multiplexage
en
longueur
d’onde
dans le
but d’élaborer
un
réseau
optique
permettant
à
n’importe
quelle
paire
de
participants
de
communi
quer
de façon
parfaitement
confidentielle.
Au
premier chapitre,
nous
révisons
les
concepts
généraux
de la
cryptogra
phie
quantique
et
des outils d’analyse
de sa
sécurité.
Au
second
chapitre,
nous
décrivons
d’abord
le
fonctionnement
du
montage
utilisé
dans
cette
expérience.
Par
la suite,
nous
proposons
une
architecture
de réseau
optique
sur laquelle
la
cryp
tographie
quantique
est implantable
sans compromis sur
la sécurité.
Au
troisième
chapitre,
nous
décrivons
le développement
et la
caractérisation
d’un
détecteur
de
photon
à
1550
nm et
nous étudions
l’impact
de
ses
propriétés
sur la
faisabilité
de
la
cryptographie
quantique.
Au
quatrième
chapitre,
nous
décrivons
d’abord
le
développement
et
la caractérisation
du
réseau
optique
proposé
à
l’aide
du
détecteur
de photon.
Nous
discutons ensuite
des
limitations
du réseau
en utili
sant
les
outils d’analyse
développés
au
chapitre
1.
Mots
clés
: Cryptographie
quantique, optique quantique,
fibre
optique,
multi
plexage
en
longueur
d’onde,
réseaux
quantiques,
détection
de photons
dans
l’in
frarouge
proche.
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