Thales Alenia Space, société conjointe entre Thales (67 %) et Leonardo (33 %), et Hispasat, l’opérateur de services satellitaires de Redeia, annoncent le lancement de la phase de développement, fabrication, vérification et validation du prototype de QKD-GEO, le système espagnol de distribution quantique de clés depuis l’orbite géostationnaire. Dotée d’un budget de 103,5 millions d’euros, la mission QKD-GEO est un projet initié par le Secrétariat d’État espagnol aux Télécommunications et aux Infrastructures numériques et financé au travers du fonds européen dans le cadre du Plan national de Relance, de Transformation et de Résilience
(PERTE Aeroespacial). Le contrat est géré par le CDTI.
Un changement de paradigme dans les communications sécurisées
L’avènement de l’informatique quantique apporte une puissance de calcul radicalement supérieure à celle des ordinateurs classiques pour des problèmes spécifiques, tels que la décomposition en produit de facteurs premiers, ce qui constitue la base pour la cryptographie asymétrique actuelle. Cela va entraîner un changement de paradigme dans les communications sécurisées, car les pirates munis de ce type d’ordinateurs pourront déchiffrer les données codées en quelques secondes. Face à cette menace, il est essentiel de développer un système capable d’envoyer des informations de façon suffisamment sécurisée dans des domaines tels que les communications gouvernementales (civiles et militaires), la gestion des infrastructures sensibles, l’ensemble des services économiques, environnementaux et technologiques connexes, ainsi que les grandes entreprises. Cette technologie représente également un premier pas vers l’internet quantique du futur, qui marquera lui aussi un
bond en avant pour les communications globales.
La distribution quantique de clés par le biais d’un système de communication optique permet de confirmer avec certitude si les clés ont été interceptées, sachant que l’intégrité des liaisons est vérifiée continuellement grâce aux propriétés quantiques des photons. Aujourd’hui, la technologie exclut toute possibilité de connexions basées sur la fibre optique pour les communications quantiques sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres. En revanche, le recours aux satellites pour la distribution quantique de clés permet de couvrir de grandes distances, compte tenu que l’affaiblissement du signal est moins important dans l’espace libre. En particulier, la couverture
géostationnaire à 36 786 km d’altitude permet, contrairement aux autres orbites, d’établir des liaisons continues entre deux continents via un seul satellite et sans la nécessité de systèmes complexes de poursuite du signal.
Un projet global disruptif et pionnier
D’une durée totale de 24 mois, le projet QKD-GEO porte sur le développement de diverses briques technologiques d’un futur système de distribution quantique de clés qui opèrera depuis l’orbite géostationnaire. Dans le détail, ce projet couvrira le développement d’une charge utile quantique qui sera hébergée à bord d’un satellite géostationnaire, ainsi que du segment sol associé. Ce projet est résolument d’avant-garde et unique en son genre puisqu’il n’existe actuellement aucun système de distribution quantique de clés au monde fonctionnant depuis cette orbite. GEO-QKD a réalisé avec succès une première phase conceptuelle de quatre mois, durant laquelle l’architecture du système a été créée et les diverses composantes du système, définies. La charge utile géostationnaire comprend un télescope de haute précision doté d’un mécanisme de pointage et de l’électronique intégrée, un générateur de nombres aléatoires, une source de photons polarisés, un pointeur laser, et un processeur pour la génération de clés et l’implémentation du protocole de communication.
Le segment sol comprend des stations optiques équipées de télescopes de réception des photons émis depuis l’espace et de récupération des clés, ainsi qu’un centre d’exploitation chargé d’organiser et contrôler toutes les activités du système, afin d’assurer le bon fonctionnement à la fois du segment orbital et des interactions utilisateurs. Le projet prévoit en outre une campagne d’essais sur le terrain avec une liaison atmosphérique de 140 km aux îles Canaries, entre La Palma et Tenerife. Ces tests permettront de valider le fonctionnement du segment sol et de la charge utile quantique dans des conditions pleinement représentatives, avant une mise en œuvre opérationnelle en orbite.
Thales Alenia Space dirigera, depuis l’Espagne, un vaste consortium industriel comprenant des entreprises espagnoles et européennes, dont Thales Alenia Space en France et en Suisse, ainsi que plusieurs partenaires spécialisés dans les communications quantiques, parmi lesquels l’Institut d’Astrophysique des Canaries (IAC), l’Université polytechnique de Madrid (UPM) et l’Université de Vigo. En parallèle, Hispasat est chargé de concevoir la mission géostationnaire et de définir le business plan, avec le soutien d’entreprises comme Banco Santander, BBVA, Telefónica et Cellnex pour analyser des cas d’utilisation réels avec le secteur bancaire et des opérateurs terrestres.
La contribution espagnole pour sécuriser l’espace européen
En juin 2019, la Commission européenne déclarait sa volonté de se doter d’une infrastructure de communication quantique sécurisée baptisée EuroQCI, avec l’objectif de déployer les premiers nœuds de communications quantiques dans plusieurs pays de l’UE au cours des prochaines années. Ces nœuds, qui couvriront les zones métropolitaines, seront connectés les uns aux autres par satellite pour assurer leur résilience. À cet égard, IRIS2, le système de communications sécurisées par satellite plébiscité par la Commission européenne et développé par un consortium faisant notamment appel à Hispasat, et pour lequel Hispasat et Thales Alenia Space ont contribué
à l’étude préliminaire, inclura les connexions satellitaires EuroQCI à ses missions. Le projet QKD-
GEO permettra ainsi à l’Espagne de configurer sa principale contribution à ces initiatives
européennes dans le secteur spatial.
Ismael López, CEO de Thales Alenia Space en Espagne, déclare : « La mission QKD-GEO représente un défi technologique considérable qui placera l’industrie espagnole à l’avant-garde des communications quantiques depuis l’orbite géostationnaire, une technologie pionnière à l’échelle mondiale. Nous remercions le CDTI et notre partenaire Hispasat pour la confiance qu’ils nous témoignent dans la conduite de cet ambitieux projet. Chez Thales Alenia Space, nous croyons fermement en une technologie qui est vouée à révolutionner la sécurité des communications au cours des prochaines années. »
Miguel Ángel Panduro, CEO d’Hispasat, indique pour sa part : « La production de clés de chiffrement par un protocole quantique promet de bouleverser le domaine des communications sécurisées à l’avenir. Dans cette perspective, l’espace et les satellites constitueront l’infrastructure idéale pour les liaisons longue distance. Il est donc essentiel pour Hispasat de se positionner sur ce créneau à un niveau international et, conjointement avec d’autres entreprises et entités espagnoles, de contribuer à hisser notre pays au rang de leader de la technologie quantique. »
La rédaction
