Les implications de sécurité de l’informatique quantique et de la mission quantique nationale de l’Inde

Tout au long de l’histoire, la militarisation des nouvelles technologies a perturbé les architectures de sécurité des empires et des nations. Par exemple, la fabrication de la bombe atomique a fait peser des risques sans précédent (voire existentiels) sur la matrice des menaces de nombreux pays. Bien que la bombe puisse être un exemple extrême, de nombreux experts en sécurité avertir que certaines technologies émergentes pourraient faire de même au cours de ce siècle. Par conséquent, les implications pour la sécurité nationale de nombreuses technologies de nouvelle génération font l’objet de discussions sans fin et constituent des domaines d’intérêt stratégique croissant pour les gouvernements du monde entier.

L’informatique quantique est un exemple classique d’une telle technologie. Les États-Unis et la Chine considèrent tous deux la science de l’information quantique comme une technologie essentielle pour leur sécurité nationale, et la concurrence stratégique est désormais un cadre de facto utilisé pour analyser de nombreux développements dans le domaine. Ce n’est guère surprenant, compte tenu du potentiel des technologies quantiques (QT). Bien qu’à un stade naissant de développement, les ordinateurs quantiques offrent une augmentation spectaculaire de la puissance de calcul par rapport aux ordinateurs classiques d’aujourd’hui. En effet, au lieu de bits (qui peuvent contenir des valeurs de 0 ou 1), les ordinateurs quantiques utiliser des qubits pouvant contenir un 0, un 1 ou toute proportion de 0 et 1 dans une superposition des deux états, aussi contre-intuitif que cela puisse paraître. À partir de 2019, ce n’est plus seulement une possibilité théorique : Google dévoilé un ordinateur quantique (avec seulement 54 qubits), capable d’effectuer un calcul expérimental en 200 secondes qui aurait pris environ 10 000 ans au supercalculateur le plus puissant du monde.

Il est important de souligner que les cas d’utilisation des ordinateurs quantiques sont aujourd’hui très limités et n’offrent actuellement aucun avantage pratique par rapport aux ordinateurs classiques. Cependant, de nombreux experts pensent désormais qu’une percée révolutionnaire n’est plus une question de si, mais de quand. Les gouvernements et les entreprises technologiques ont déjà investi des milliards de dollars dans la technologie quantique, et ils soutiennent qu’elle offre des gains larges et significatifs dans tous les secteurs de l’économie mondiale. Un récent rapport de McKinsey estimations que QT aura une valeur marchande mondiale de 1 billion de dollars d’ici 2035.

Malheureusement, la prise est à couper le souffle.

Les ordinateurs quantiques sont censés casser de nombreux cryptages (comme RSA-2048) que nous utilisons aujourd’hui pour protéger les dossiers bancaires, les mots de passe, les renseignements classifiés par les gouvernements, les réseaux de communication militaires, etc. En effet, contrairement aux ordinateurs classiques, les ordinateurs quantiques peuvent utiliser des outils tels que Algorithme de Shor — tirant parti des phénomènes mécaniques quantiques, tels que la superposition, l’intrication et l’incertitude — pour tester différentes combinaisons factorielles de clés de chiffrement à une échelle sans précédent. Il faut peu d’imagination pour prévoir l’ampleur des perturbations de la sécurité qu’une telle avancée pourrait causer.

Les États-Unis et la Chine tentent de gagner ou de conserver une avance l’un sur l’autre dans la technologie quantique et se démènent pour renforcer leurs cyberinfrastructures afin d’atténuer les risques dans des efforts qui ressemblent à un course aux armements. Par exemple, le 21 décembre 2021, le président américain Joe Biden signé a promulgué la Loi sur la préparation à la sécurité quantique, poussant les agences fédérales à « migrer les systèmes vers la cryptographie post-quantique, qui résiste aux attaques des ordinateurs quantiques et des ordinateurs standard ». Les États-Unis jouissent actuellement d’une avance en informatique quantique et peuvent se vanter d’héberger l’ordinateur quantique le plus puissant au monde (Balbuzard pêcheur d’IBM avec 433 qubits), mais la Chine est inconfortablement proche derrière, si elle ne tire pas devant.

Dans les communications quantiques, la Chine est leader et a construit le plus long réseau de distribution de clés quantiques (une méthode de communication impossible à pirater, même par des ordinateurs quantiques) au monde, s’étendant sur des milliers de kilomètres entre Shanghai et Pékin. La Chine aussi lancé un deuxième satellite de communication quantique en orbite l’année dernière, sept ans après avoir marqué l’histoire en lançant Micius, un satellite quantique unique en son genre. micius établi un lien inviolable entre deux stations terrestres séparées de plus de 1 000 kilomètres en 2020, rapprochant la Chine d’un réseau satellitaire quantique pleinement opérationnel, qui créera des canaux de communication totalement impénétrables pour Pékin. De plus, des scientifiques chinois ont fait au moins deux affirmations encore plus inquiétantes : En 2021, une équipe de recherche de l’Université Tsinghua revendiqué d’avoir conçu un radar quantique qui pourrait bientôt détecter les avions furtifs, qui ont été l’épine dorsale de la supériorité aérienne américaine pendant des décennies. Et puis, au début de cette année, des chercheurs chinois publié un article prétendant avoir développé un algorithme qui pourrait potentiellement casser le cryptage RSA-2048, en utilisant seulement 372 qubits.

Bien que les experts en sécurité soient sceptiques quant à la véracité de ces affirmations et que les scientifiques chinois n’aient pas encore démontré l’un ou l’autre de ces développements, cela révèle que la Chine cherche déjà activement à militariser la technologie quantique. Alors que les investissements et la recherche de Pékin dans QT sont entourés de secret, McKinsey & Co. estimations que la Chine a déjà engagé plus de 15 milliards de dollars de dépenses publiques. De plus, un article dans The Diplomat récemment signalé que la Chine a également identifié l’informatique quantique comme l’une des trois technologies stratégiques essentielles pour son rajeunissement national. Cela indique que Pékin intensifiera encore ses efforts pour atteindre la suprématie quantique.

Naturellement, ces développements ont inquiété les responsables de la sécurité et les décideurs en Inde. Le 19 avril 2023, le Cabinet de l’Union approuvé 730 millions de dollars pour la National Quantum Mission (NQM). Le but est de favoriser et de faire progresser un écosystème QT en Inde en encourageant les meilleurs instituts de R&D à rechercher l’informatique quantique, la communication quantique, la détection et la métrologie quantiques, ainsi que les matériaux et dispositifs quantiques. Bien que le NQM se concentre en grande partie sur la recherche scientifique, le fait même que l’Inde ait lancé une mission nationale dédiée (fer de lance par le Département des sciences et technologies) pour accélérer la recherche quantique est en soi une indication de la perspective stratégique de New Delhi. En outre, de nombreux (sinon la plupart) projets de recherche avancés dans QT sont menés sous la direction d’agences gouvernementales stratégiques telles que l’Organisation de recherche et de développement pour la défense (DRDO), l’Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) et d’autres. Même l’armée indienne a installation un laboratoire d’informatique quantique, qui est directement soutenu par le Secrétariat du Conseil de sécurité nationale (NSCS) de l’Inde.

L’Inde a déjà des capacités modestes en QT. Cela inclut un lien Quantum Key Distribution (QKD) couvrant 100 km entre Prayagraj et Vindhyachalm, démontré conjointement par des scientifiques de DRDO et IIT-Delhi en 2022. En mars de cette année, le gouvernement annoncé que le premier réseau de communication quantique est opérationnel dans le pays et a mis au défi les pirates éthiques de casser son cryptage, offrant une belle récompense par coupure. Le même mois, des chercheurs du Raman Research Institute, en partenariat avec l’ISRO, démontré une liaison QKD entre une source fixe et un véhicule en mouvement – la première étape pour permettre des communications quantiques avec des satellites.

L’Inde progresse également rapidement pour construire un ordinateur quantique indigène, et un objectif déclaré du NQM est de construire un système de 1000 qubits dans les huit prochaines années. De plus, l’établissement de communications quantiques sécurisées par satellite entre des stations au sol sur une portée de 2000 kilomètres en Inde, des communications quantiques sécurisées longue distance avec d’autres pays et la distribution de clés quantiques interurbaines sur 2000 km sont également des objectifs déclarés. Le NQM est un indicateur fort que l’Inde est en effet sérieuse à combler l’écart avec les autres nations et à développer des capacités pour dissuader les adversaires de déployer des cyberattaques sur l’infrastructure numérique indienne.

Les dirigeants indiens ont souligné le besoin de développement autochtone dans le NQM. Ceci est en effet important compte tenu de la nature stratégique de QT, mais une évaluation plus réaliste suggère que des collaborations internationales avec des partenaires peuvent être nécessaires pour faire un bond en avant et réaliser des gains rapides, du moins à court terme. Un écosystème technologique parfaitement interconnecté dans le monde globalisé fait de la coopération internationale une condition préalable pour stimuler l’innovation et la recherche. Par exemple, une analyse de Rand Corp. a trouvé que la moitié de tous les articles publiés sur la recherche quantique résultent de collaborations internationales. En fait, les scientifiques américains ont co-écrit plus d’articles avec des scientifiques chinois que tout autre pays, malgré la concurrence stratégique.

Mais alors que les États-Unis et leurs alliés se dirigent maintenant vers réduire les risques leurs chaînes d’approvisionnement en technologies critiques depuis la Chine après le sommet du G-7 récemment conclu, les chercheurs et les entreprises technologiques indiens trouveront plus d’opportunités pour établir des partenariats internationaux, y compris dans QT. L’Inde a déjà identifié l’informatique quantique comme un domaine clé de collaboration avec l’Initiative États-Unis-Inde pour les technologies émergentes critiques (Glace) et le Conseil du commerce et de la technologie UE-Inde (TTC), ce qui donne à penser que les décideurs politiques sont déjà conscients de la nécessité de partenariats.

Dans un environnement de sécurité mondial plus dynamique que jamais, QT émergera comme une frontière majeure en matière de cybersécurité. Le NQM de l’Inde a le potentiel d’aller loin dans le renforcement des capacités et la consolidation de ses intérêts en matière de sécurité.