Direction de recherche : Eleni DIAMANTI

Co-encadrement : RHOUNI Amine

Systèmes intégrés de distribution quantique de clés à variables continues à haute performance

La thèse se situe dans le domaine de l'information quantique et en particulier de la cryptographie quantique. Une application centrale dans ce domaine est la distribution de clés quantiques (QKD), qui permet à deux parties de partager une clé secrète qui peut ensuite être utilisée pour l'échange de messages, même en présence d'attaquants avec une puissance illimitée. Ceci est impossible par des moyens classiques. La Distribution Quantique de Clé à Variables continues, dans laquelle l'information clé est eccodée sur les quadratures du champ électromagnétique, est particulièrement intéressant d'un point de vue pratique, car elle ne nécessite que des composants de télécommunications disponibles sur le marché pour sa mise en œuvre, comme notre groupe l'a montré précédemment dans des expériences de fibre optique à longue distance. L'accent est actuellement mis sur l'intégration photonique et réseau de tels systèmes. Dans ce projet de doctorat, nous allons relever les défis qui se présentent sur la voie du développement de systèmes CV-QKD avancés, rentables et intégrés aux réseaux de télécommunications, prêts à fonctionner dans un environnement de fibres optiques déployé. Il s'agit notamment de la conception et de la mise en œuvre de solutions pour un fonctionnement du système dans la configuration dite de l'oscillateur local, avec des schémas de modulation appropriés (et les preuves de sécurité associées), ainsi qu'avec une électronique haute vitesse adaptée. Le travail de thèse comprendra également la caractérisation de puces émettrices et réceptrices CV-QKD à intégration photonique sur les plateformes de silicium et de phosphure d'indium, et leur utilisation pour la génération de clés secrètes. Ceci sera crucial pour les futures solutions évolutives pour les systèmes QKD. Le déploiement des systèmes développés dans des liens dédiés en fibre optique qui feront partie du banc d'essai de communication quantique de Paris actuellement en cours de développement et la démonstration de cas d'utilisation spécifiques seront également poursuivis dans cette thèse

Publications 2021-2024

• 2024
  • R. Yehia, Y. Piétri, C. Pascual‑García, P. Lefebvre, F. Centrone : “Energetic Analysis of Emerging Quantum Communication Protocols”, (2024)
  • Y. Piétri : “QOSST: An Open Source Software for Continuous-Variable Quantum Key Distribution”, Workshop Synchronisation de précision et réseaux, Villetaneuse, France (2024)
  • H. Huang, Y. Jaouën, N. Fabre, R. Alléaume, J.‑S. Pegon, Th. Camus, M. Zuber, J.‑Ch. Faugère, P.‑E. Verdier, B. Lacour, M. Gautier, Th. Rivera, Y. Piétri, M. Schiavon, A. Rhouni, E. Diamanti : “Post-Quantum Cryptographically-Secured Trusted Node for Quantum Key Distribution in a Deployed Network”, QCRYPT 2024 - 14^th International Conference on Quantum Cryptography, Vigo, Spain (2024)
  • V. Yacoub, Y. Piétri, D. Markham, U. Chabaud, E. Diamanti : “Towards an Experimental Implementation of Efficient Verification of Boson Sampling”, 6^th Seefeld Workshop on Quantum Information, Seefeld, Austria (2024)
  • Y. Piétri, M. Schiavon, V. Marulanda Acosta, B. Gouraud, L. Vidarte, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “QOSST: A Highly Modular Open Source Platform for Continuous Variable Quantum Key Distribution Applications”, Quantum 2.0 Conference and Exhibition, Rotterdam, Netherlands, pp. qth4b.4, (Optica Publishing Group), (ISBN: 978-1-55752-518-5) (2024)
  • Y. Piétri, M. Schiavon, V. Marulanda Acosta, B. Gouraud, L. Vidarte, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “QOSST: A Highly-Modular Open Source Platform for Experimental Continuous-Variable Quantum Key Distribution”, (2024)
• 2023
  • Y. Piétri, M. Schiavon, L. Vidarte, V. Acosta, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “Experimental Demonstration of Continuous-Variable Quantum Key Distribution with a Photonic Integrated Receiver and Modular Software”, 1^st colloquium GDR TeQ "Quantum Technologies", Montpellier, France (2023)
  • Y. Piétri, L. Vidarte, M. Schiavon, L. Vivien, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “Experimental demonstration of Continuous-Variable Quantum Key Distribution with a silicon photonics integrated receiver”, (2023)
  • M. Schiavon, Y. Piétri, L. Vidarte, D. Fruleux, M. Huguenot, B. Gouraud, A. Rhouni, Ph. Grangier, E. Diamanti : “High-speed continuous-variable quantum key distribution with advanced digital signal processing”, 2023 23^rd International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), Bucharest, Romania, pp. 1-6, (IEEE), (ISBN: 979-8-3503-0303-2) (2023)
  • J. Aldama, S. Sarmiento, S. Etcheverry, I. López Grande, L. Trigo Vidarte, L. Castelvero, A. Hinojosa, T. Beckerwerth, Y. Piétri, A. Rhouni, E. Diamanti, V. Pruneri : “InP-based CV-QKD PIC Transmitter”, Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2023, San Diego, California, United States, pp. m1i.3, (Optica Publishing Group), (ISBN: 978-1-957171-18-0) (2023)
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “CV-QKD Receiver Platform Based On A Silicon Photonic Integrated Circuit”, Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2023, Technical Digest Series, San Diego, CA, United States, pp. m1i.2, (Optica Publishing Group), (ISBN: 978-1-957171-18-0) (2023)
• 2022
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “CV-QKD Receiver Platform Based On A Silicon Photonic Chip”, 13^th colloquium on Quantum Engineering, Fundamental Aspects to Applications, Palaiseau, France (2022)
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “A Versatile PIC-based CV-QKD receiver”, International Conference on Integrated Quantum Photonics, Lyngby, Denmark (2022)
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “A Versatile PIC-based CV-QKD Receiver”, QCRYPT, Taiwan, Taiwan, Province of China (2022)
  • Y. Piétri, V. Allaire, P.‑E. Verdier, M. Schiavon, J. Belhassen, Th. Rivera, E. Diamanti : “ParisRegionQCI: A Parisian Quantum Network”, QCRYPT, Taiwan, Taiwan, Province of China (2022)
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “A Versatile CV-QKD system with a PIC-based receiver”, International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing, Lisbon, Portugal (2022)
• 2021
  • Y. Piétri, L. Trigo Vidarte, M. Schiavon, Ph. Grangier, A. Rhouni, E. Diamanti : “A versatile and high-performance PIC-based CV-QKD receiver”, 12^th colloquium on Quantum Engineering, Fundamental Aspects to Applications, Lyon, France (2021)