Informatique quantiqueL'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des calculateurs quantiques et des associés. La notion s'oppose à celle d'informatique dite « classique » n'utilisant que des phénomènes de physique classique, notamment de l'électricité (exemple du transistor) ou de mécanique classique (exemple historique de la machine analytique). En effet, l'informatique quantique utilise également des phénomènes de la mécanique quantique, à savoir l'intrication quantique et la superposition.
Information quantiqueLa théorie de l'information quantique, parfois abrégée simplement en information quantique, est un développement de la théorie de l'information de Claude Shannon exploitant les propriétés de la mécanique quantique, notamment le principe de superposition ou encore l'intrication. L'unité qui est utilisée pour quantifier l'information quantique est le qubit, par analogie avec le bit d'information classique.
Cryptographie post-quantiqueLa cryptographie post-quantique est une branche de la cryptographie visant à garantir la sécurité de l'information face à un attaquant disposant d'un calculateur quantique. Cette discipline est distincte de la cryptographie quantique, qui vise à construire des algorithmes cryptographiques utilisant des propriétés physiques, plutôt que mathématiques, pour garantir la sécurité. En l'effet, les algorithmes quantiques de Shor, de Grover et de Simon étendent les capacités par rapport à un attaquant ne disposant que d'un ordinateur classique.
Cryptographie quantiqueLa cryptographie quantique consiste à utiliser les propriétés de la physique quantique pour établir des protocoles de cryptographie qui permettent d'atteindre des niveaux de sécurité qui sont prouvés ou conjecturés non atteignables en utilisant uniquement des phénomènes classiques (c'est-à-dire non-quantiques). Un exemple important de cryptographie quantique est la distribution quantique de clés, qui permet de distribuer une clé de chiffrement secrète entre deux interlocuteurs distants, tout en assurant la sécurité de la transmission grâce aux lois de la physique quantique et de la théorie de l'information.
Quantum information scienceQuantum information science is a field that combines the principles of quantum mechanics with information science to study the processing, analysis, and transmission of information. It covers both theoretical and experimental aspects of quantum physics, including the limits of what can be achieved with quantum information. The term quantum information theory is sometimes used, but it does not include experimental research and can be confused with a subfield of quantum information science that deals with the processing of quantum information.
Quantum networkQuantum networks form an important element of quantum computing and quantum communication systems. Quantum networks facilitate the transmission of information in the form of quantum bits, also called qubits, between physically separated quantum processors. A quantum processor is a small quantum computer being able to perform quantum logic gates on a certain number of qubits. Quantum networks work in a similar way to classical networks. The main difference is that quantum networking, like quantum computing, is better at solving certain problems, such as modeling quantum systems.
Clé de chiffrementUne clé est un paramètre utilisé en entrée d'une opération cryptographique (chiffrement, déchiffrement, scellement, signature numérique, vérification de signature). Une clé de chiffrement peut être symétrique (cryptographie symétrique) ou asymétrique (cryptographie asymétrique). Dans le premier cas, la même clé sert à chiffrer et à déchiffrer. Dans le second cas on utilise deux clés différentes, la clé publique est utilisée au chiffrement alors que celle servant au déchiffrement est gardée secrète : la clé secrète, ou clé privée, et ne peut pas se déduire de la clé publique.
Distribution quantique de cléL'échange quantique de clé (ou distribution quantique de clé, ou négociation quantique de clé), souvent abrégé QKD (pour l'anglais : quantum key distribution) est un échange de clé, c'est-à-dire un protocole cryptographique visant à établir un secret partagé entre deux participants qui communiquent sur un canal non sécurisé. Ce secret sert généralement à générer une clé cryptographique commune (c'est pourquoi il s'agit d'échange de clé, au singulier), permettant ensuite aux participants de chiffrer leurs communications au moyen d'un algorithme de chiffrement symétrique.
Cryptographie symétriquevignette|320x320px|Schéma du chiffrement symétrique: la même clé est utilisée pour le chiffrement et le déchiffrement La cryptographie symétrique, également dite à clé secrète (par opposition à la cryptographie asymétrique), est la plus ancienne forme de chiffrement. Elle permet à la fois de chiffrer et de déchiffrer des messages à l'aide d'un même mot clé. On a des traces de son utilisation par les Égyptiens vers 2000 av. J.-C. Plus proche de nous, on peut citer le chiffre de Jules César, dont le ROT13 est une variante.
Secret partagéEn cryptographie, un secret partagé () est une donnée connue seulement des parties impliquées dans une communication sécurisée. Le secret partagé peut être un mot de passe, une phrase secrète, un grand nombre ou une suite aléatoire de bits. Le secret partagé est soit partagé à l'avance entre les parties communicantes, auquel cas il peut également être appelé une clé prépartagée, soit il est créé au début de la session de communication en utilisant un protocole d'accord de clé, par exemple en utilisant la cryptographie asymétrique comme l'échange de clés Diffie-Hellman ou en utilisant la cryptographie symétrique comme le protocole Kerberos.
Cryptographie asymétriquevignette|320x320px|Schéma du chiffrement asymétrique: une clé sert à chiffrer et une seconde à déchiffrer La cryptographie asymétrique, ou cryptographie à clé publique est un domaine relativement récent de la cryptographie. Elle permet d'assurer la confidentialité d'une communication, ou d'authentifier les participants, sans que cela repose sur une donnée secrète partagée entre ceux-ci, contrairement à la cryptographie symétrique qui nécessite ce secret partagé préalable.
Ancilla bitIn reversible computing, ancilla bits are extra bits being used to implement irreversible logical operations. In classical computation, any memory bit can be turned on or off at will, requiring no prior knowledge or extra complexity. However, this is not the case in quantum computing or classical reversible computing. In these models of computing, all operations on computer memory must be reversible, and toggling a bit on or off would lose the information about the initial value of that bit.
QubitEn informatique quantique, un qubit ou qu-bit (quantum + bit ; prononcé ), parfois écrit qbit, est un système quantique à deux niveaux, qui représente la plus petite unité de stockage d'information quantique. Ces deux niveaux, notés et selon le formalisme de Dirac, représentent chacun un état de base du qubit et en font donc l'analogue quantique du bit. Grâce à la propriété de superposition quantique, un qubit stocke une information qualitativement différente de celle d'un bit.
Key managementKey management refers to management of cryptographic keys in a cryptosystem. This includes dealing with the generation, exchange, storage, use, crypto-shredding (destruction) and replacement of keys. It includes cryptographic protocol design, key servers, user procedures, and other relevant protocols. Key management concerns keys at the user level, either between users or systems. This is in contrast to key scheduling, which typically refers to the internal handling of keys within the operation of a cipher.
Code quantiqueLes codes quantiques sont l'équivalent quantique des codes correcteurs. La théorie des codes quantiques est donc une branche de l'information quantique qui s'applique à protéger l'information quantique des effets de la décohérence. La correction d'erreur quantique est un élément essentiel du calcul tolérant aux fautes qui doit gérer non seulement les erreurs dans l'information stockée, mais aussi dans l'application des portes quantiques, la préparation de nouveaux états ainsi que dans les opérations de mesure.
Communication sécuriséeUne communication sécurisée se déroule quand des entités communiquent sans que des parties tierces puissent intercepter l'échange. Pour cela, ils doivent communiquer dans un environnement où l'information ne peut être comprise et/ou interceptée. Pour les télécommunications, on privilégie surtout le fait de ne pas pouvoir être compris en utilisant des algorithmes de chiffrement de l'information. Ainsi, même si l'on peut intercepter les signaux de l'échange on ne peut comprendre ce qui est dit - ni voir à qui le message est adressé (quand les méta-données sont également chiffrées).
Simulateur quantiquevignette|Sur cette photo d'un simulateur quantique, les ions sont fluorescents, ce qui indique que les qubits sont tous dans le même état ("1" ou "0"). Dans de bonnes conditions expérimentales, les ions du cristal prennent spontanément une structure triangulaire. Crédit: Britton/NIST vignette|Illustration de ions piégés : Le cœur du simulateur est un cristal de deux dimensions de ions de béryllium (sphères bleues); l'électron ultrapériphériques de chaque ion est un bits quantiques (flèches rouges).
Key generationKey generation is the process of generating keys in cryptography. A key is used to encrypt and decrypt whatever data is being encrypted/decrypted. A device or program used to generate keys is called a key generator or keygen. Modern cryptographic systems include symmetric-key algorithms (such as DES and AES) and public-key algorithms (such as RSA). Symmetric-key algorithms use a single shared key; keeping data secret requires keeping this key secret. Public-key algorithms use a public key and a private key.
Key-agreement protocolIn cryptography, a key-agreement protocol is a protocol whereby two or more parties can agree on a cryptographic key in such a way that both influence the outcome. If properly done, this precludes undesired third parties from forcing a key choice on the agreeing parties. Protocols that are useful in practice also do not reveal to any eavesdropping party what key has been agreed upon. Many key exchange systems have one party generate the key, and simply send that key to the other party—the other party has no influence on the key.
Secret répartiLe secret réparti ou le partage de secret consiste à distribuer un secret, par exemple une clé ou un mot de passe, entre plusieurs dépositaires. Le secret ne peut être découvert que si un nombre suffisant de dépositaires mettent en commun les informations qu'ils ont reçues. En revanche, un nombre inférieur de dépositaire n’apporte aucune information sur le secret. Le secret réparti a été inventé indépendamment par Adi Shamir et George Blakley en 1979. Plus formellement, n dépositaires reçoivent chacun une information différente.
