La faisabilité d’une communication quantique sécurisée sous l’eau

Faculté des sciences
Physique
Photo aérienne du campus, avec le complexe STEM au centre.
Forte d’un baccalauréat et d’une maîtrise obtenus à l’Université d’Ottawa, Alicia Sit, jeune chercheuse de pointe, vient d’entamer un doctorat sous la supervision du professeur Ebrahim Karimi.

Alicia Sit a notamment travaillé, en collaboration avec le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), sur les récentes expériences en cryptographie quantique subaquatique du groupe Structured Quantum Optics (SQO), dont elle fait partie. L’objectif était de reproduire des essais de communication quantique subaquatique antérieurs sur de plus grandes distances, mais cette fois en milieu contrôlé, en utilisant les canaux hydrauliques des installations du CNRC du chemin de Montréal (Montreal Road), à Ottawa. La jeune scientifique et son équipe ont démontré la faisabilité, sur une distance de 30 m d’eau, d’une distribution quantique de clé sécurisée au moyen de photons dits « structurés ». Le groupe SQO a en effet réussi à faire varier la longueur de l'eau à travers laquelle ils projetaient de la lumière à partir d’un chariot mobile qui pouvait être roulé le long du canal. De cette manière, ils ont pu examiner la manière dont la vitesse des objets quantiques transmis se dégradait sur cette distance en raison des pertes et turbulences optiques occasionnées par le milieu aqueux.

Alicia Sit

En mai 2019, Alicia Sit s’est vu décerner une bourse d’étude supérieure du Canada Vanier. Cette récompense prestigieuse lui permettra de poursuivre ses travaux de construction d’un réseau de communication quantique urbain, fondement du développement à Ottawa d’une cryptographie quantique sécurisée. La jeune chercheuse a par ailleurs publié non moins de 18 articles dans des revues réputées en sciences physiques; au 24 janvier 2021, ces articles avaient obtenu le nombre impressionnant de 496 citations selon Google Scholar. Il ne fait aucun doute que ces imposantes réalisations ne sont que le prélude d’une carrière prometteuse en physique quantique.

La doctorante a par ailleurs profité du confinement au début de la pandémie de COVID-19 – et de son absence forcée du laboratoire – pour se concentrer sur l’écriture de deux chapitres d’un ouvrage, dans lesquels elle décrit les applications de la lumière structurée à la cryptographie quantique et à la communication quantique subaquatique. Parallèlement, Alicia Sit accompagne également, à titre de mentore, un étudiant de premier cycle qui travaille à un projet de communication quantique. À son retour au laboratoire, la doctorante a poursuivi les essais du système d’optique adaptative avec le groupe SQO.

Alicia Sit remercie son superviseur, le groupe SQO, sa famille et son compagnon, qui ont su l’accompagner et la soutenir dans son cheminement. Si elle s’attend à devoir relever de nombreux obstacles et à travailler fort dans le cadre de son projet de doctorat, elle reste persuadée d’avoir « le temps et le soutien nécessaires pour en venir à bout ».

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