Des ondes térahertz pour améliorer les communications cryptées
Achetée sur Istock.com. Droits d’auteur.
Nos vies de plus en plus connectées exigent des systèmes de communication capables de transférer en toute sécurité des quantités toujours plus importantes de données à des vitesses toujours plus élevées. L’une des façons d’y parvenir est d’augmenter la bande de fréquence utilisée dans les communications. Dans un avenir proche, la lumière aux fréquences térahertz, c’est-à-dire les ondes dont la fréquence est supérieure à celle des micro-ondes, pourrait améliorer les liaisons mobiles permettant le transfert de signaux à large bande entre les stations de base. Cependant, l’exploitation de cette nouvelle bande de fréquence entraîne de nouveaux défis de création de matériel et de protection de l’information.
Protection de l’information à la couche physique
Bien que la sécurité des réseaux de communication soit souvent assurée à la couche utilisateur ou à la couche transport, l’une des meilleures façons de protéger des signaux est d’agir sur la couche physique, soit le matériel, puisque le piratage devient encore plus difficile. C’est le défi que comptent relever les chercheurs de la Chaire de recherche du Canada en cryptage spatio-temporel de la lumière térahertz assisté par une méthode computationnelle.
La méthode de cryptage mise de l’avant sera un masque créé par une onde électromagnétique d’une forme particulière, modulée dans l’espace et dans le temps. Pour trouver la clé, l’espion doit percer le secret du masque, lequel n’est connu que du matériel en plus de changer constamment : une tâche extrêmement difficile.
De nouveaux types de modulateurs
François Blanchard, professeur à l’ÉTS, et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en cryptage spatio-temporel de la lumière térahertz assisté par une méthode computationnelle et de la Chaire ÉTS en optoélectronique térahertz (THz)
Certains chercheurs dans le monde ont commencé à travailler sur l’équipement qui permettrait de réaliser ces masques, mais le défi reste entier puisqu’il n’existe pratiquement pas de modulateurs pour la bande térahertz. Les chercheurs de la Chaire devront donc, dans un premier temps, bâtir et caractériser de nouveaux modulateurs. Plusieurs approches sont possibles et seront explorées : MEMS, métamatériaux, cryptage au moyen de laser…
Par la suite, des algorithmes d’intelligence artificielle seront élaborés pour entraîner les modulateurs à créer les masques ainsi que pour les décoder. Enfin, les technologies d’impression 3D seront explorées afin de faciliter la fabrication de modulateurs et d’en diminuer le coût.
Des dispositifs innovants
On estime que les nouveaux réseaux de communication seront plus rapides de deux ou trois ordres de grandeur pour certaines applications particulières. Au-delà du gain en vitesse, les travaux de la Chaire permettront la création de nouveaux modulateurs et de nouvelles méthodes qui pourront profiter aussi au domaine de la spectroscopie et de l’imagerie térahertz.
