"Une expérience dingue". C'est ainsi que le professeur John G. Rarity, de la société de recherche britannique QinetiQ, qualifie le projet qui l'a conduit à grelotter, en octobre dernier, à près de 3 000 m d'altitude dans les Alpes allemandes. Avec l'équipe de Harald Weinfurter, de l'université de Munich, ils se sont envoyés, entre deux sommets distants de 20 km, des particules de lumière, des photons. But de l'expérience : tester une nouvelle technique de codage de l'information fondée sur la mécanique quantique, une branche de la physique qui s'intéresse aux particules plus petites que l'atome. Résultat : un système imparable pour garantir la confidentialité de nos communications. Une véritable avancée en matière de cryptographie.

En fait, le principe de chiffrement est toujours le même : brouiller le message de façon à le rendre inintelligible pour tous, excepté pour le destinataire légitime qui possède la clé secrète. Cette clé est à la fois le garant de sécurité et le maillon faible des systèmes actuels. Elle se présente comme une suite de bits, succession aléatoire de 0 et de 1. Plus elle est longue, plus un éventuel espion doit tester de clés possibles pour retrouver la bonne. Mais actuellement c'est une simple question de puissance de calcul. Six mois et quelque 300 PC ont ainsi été nécessaires pour qu'un groupe international de chercheurs en cryptographie "casse" une clé de 512 bits. En fait, pour disposer d'un système inviolable, trois principes sont à respecter : utiliser une clé de même longueur que le message, ne l'utiliser qu'une fois et une seule, et enfin se la communiquer en toute sécurité. En pratique, on bute sur ce dernier point. C'est là que les photons interviennent comme moyen de transport sécurisé de la clé. Ces particules présentent un double avantage. D'une part, elles voyagent facilement sans trop interagir avec le milieu. D'autre part, elles obéissent aux lois de la mécanique quantique, et notamment à l'une d'elles qui voue à l'échec toute tentative d'espionnage : "toute mesure du signal altère le signal". Autrement dit, le simple fait d'essayer d'intercepter un photon en modifierait la valeur.

Depuis 1989, les expériences se succèdent pour coder l'information avec des photons et les transmettre. La méthode la plus répandue consiste à les polariser, c'est-à-dire à les orienter dans l'espace. Selon sa direction, chacun représente un bit. Cependant des problèmes subsistent. Comme, par exemple, la production d'une succession de photons parfaitement distincts les uns des autres, sur laquelle travaille l'Institut d'optique théorique et appliquée d'Orsay. Actuellement, on utilise des lasers très atténués. Le risque est d'envoyer deux photons en même temps. C'est tout à l'avantage de l'espion qui pourrait alors, sans donner l'alerte, récupérer les "doubles" pour reconstituer une partie ou toute la clé. Une autre difficulté concerne le récepteur, car les détecteurs de photons ne sont pas encore au point. Pourtant l'optimisme règne. " Les premiers systèmes, probablement destinés à l'armée américaine ou aux banques, devraient voir le jour dans les 5 ans à venir " , estime John G. Rarity.