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Le problème essentiel de la cryptographie est la distribution des clés de cryptage. En effet, les systèmes de cryptage les plus sûrs sont à clé privée. Cela signifie qu'ils nécessitent une communication préalable des deux interlocuteurs (Alice et Bob) pour se mettre d'accord sur le choix d'une clé de codage (et de décodage).
Le premier protocole de cryptographie quantique a été proposé par Bennett et Brassard en 1984 (BB84) et constitue une solution au problème de la distribution de clés privés. Le principe central de BB84 est qu'Alice va coder les bits qu'elle veut transmettre à Bob sur des grandeurs quantiques qui ne peuvent être mesurées simultanément (grandeurs incompatibles au sens du principe d'Heisenberg). Les bits d'information sont codés, dans le cadre de BB84, sur la polarisation de photons uniques.
BB84 est un protocole de distribution quantique de clés. La sécurité de ce protocole est garantie inconditionnellement par les lois de la physique à condition d'utiliser des photons uniques.
Pour la première fois en 2002, les expériences menées par le groupe ont permis de réaliser le protocole BB84 avec une vraie source de photons uniques (les précédentes réalisation de BB84 utilisaient, pour simuler des photons uniques, des impulsions laser très atténuées).
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