Des chercheurs ont conçu un nouveau type de générateur de nombres aléatoires pour le chiffrement des communications et divers autres usages. Les lois de la physique garantissent la sécurité du chiffrement, sa confidentialité et son caractère purement aléatoire.

Bien que les évènements qui se produisent autour de nous puissent sembler arbitraires, aucun n'est réellement aléatoire, dans le sens où ils n'auraient pu être prédits avec des connaissances suffisantes. En effet, le hasard véritable est quasiment inexistant. Cela constitue une préoccupation constante pour les ingénieurs qui doivent chiffrer des données et des messages confidentiels au moyen d'une longue chaîne de nombres aléatoires formant une clé pour le codage et le décodage. Pour des raisons pratiques, ils emploient typiquement divers algorithmes mathématiques appelés « générateurs de nombres pseudo-aléatoires » afin d'approcher du chiffrement idéal. Cependant, ils ne peuvent jamais être totalement certains de l'invulnérabilité du système ou qu'une séquence apparemment aléatoire n'est pas en réalité prévisible d'une manière ou d'une autre.

Stefano Pironio et Serge Massar, de l'Université Libre de Bruxelles (ULB), travaillant en partenariat avec des spécialistes européens et américains de l'information quantique, ont toutefois fait la démonstration d'une méthode de production d'une chaîne certifiable de nombres aléatoires fondée sur les principes de la physique quantique. Leur solution découle d'une découverte faite en 1964 par le physicien John Bell : deux objets peuvent se trouver dans une situation exotique appelée « intrication quantique », où leurs états respectifs deviennent si interdépendants que, si on effectue une mesure pour déterminer une propriété de l'un, on détermine instantanément la propriété correspondante de l'autre, même si les deux objets sont très éloignés l'un de l'autre.

Bell a démontré mathématiquement que si les objets ne présentaient pas cette intrication quantique, leur corrélation devrait être inférieure à une certaine valeur, appelée « inégalité ». En revanche, du fait de cette intrication quantique, leur taux de corrélation est supérieur, entraînant une « violation » de cette inégalité. « L'important est que la violation de l'inégalité de Bell n'est possible que si l'on mesure des systèmes quantiques authentiques », explique M. Pironio. « En conséquence, si nous pouvons confirmer qu'il y a violation de l'inégalité de Bell entre deux systèmes isolés, nous avons la certitude que notre dispositif a produit une chaîne réellement aléatoire, indépendamment de toute imperfection expérimentale ou de tout détail technique. Cependant, pour appliquer concrètement cette intuition initiale, nous devions quantifier l'entropie effectivement produite et déterminer si elle est sûre dans un contexte de chiffrement. »

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