Nouveaux primitives et protocoles pour les fonctionnalités des futurs réseaux hybrides classiques-quantiques et quantiques

Résultat attendu :

Les propositions devraient contribuer à un ou plusieurs des éléments suivants :

• De nouveaux primitives au-delà de la distribution de clés quantiques (QKD) pour les futurs réseaux hybrides classiques-quantiques et quantiques, soit en tant qu'équivalents quantiques de primitives classiques, soit en tant que nouvelles primitives pour de nouvelles applications pratiques, également dans le cadre relativiste le cas échéant, soit en tant que nouvelles primitives et protocoles avec une intégration modulaire et réaliste de solutions issues de différentes approches cryptographiques, en se concentrant sur les applications au-delà de la QKD et avec une libération progressive de la confiance dans le matériel ;
• Analyse de l'applicabilité et de la force des résultats par rapport à leur meilleur équivalent purement classique, analyse critique des hypothèses formelles et des performances, preuves de sécurité ;
• Recherche sur les aspects fondamentaux des tâches de traitement de l'information quantique, leurs limites éventuelles ; et/ou le lien entre l'informatique quantique et la cryptographie pour des informations sur des fondations cryptographiques plus solides ;
• Feuille de route pour la cryptographie quantique et les fonctionnalités des réseaux.

Portée :

L'action soutient la recherche sur de nouvelles primitives et protocoles au-delà de la QKD pour les applications de sécurité et de confiance, en combinant différentes approches cryptographiques et en exploitant les connaissances de la science de l'information quantique, afin de démontrer des cas convaincants d'avantage cryptographique quantique et d'obtenir des résultats fondamentaux sur les caractéristiques uniques des protocoles quantiques. L'objectif est de construire, sur la base des connaissances du domaine de la cryptographie appliquée et de la vision du domaine quantique sur les futurs réseaux basés sur l'intrication, les fondations d'une nouvelle cryptographie qui soutiendra à moyen terme les réseaux hybrides classiques-quantiques et, plus tard, les réseaux presque entièrement quantiques. La conception de ces nouvelles fondations pourrait nécessiter des paradigmes entièrement nouveaux dont la conception exige des expertises différentes.

La proposition devrait cibler certains des domaines suivants et aboutir à une feuille de route :

• Développement de primitives quantiques ayant un équivalent classique, de nouvelles primitives quantiques impossibles classiquement (ou sans matériel de confiance), et de solutions alternatives améliorant les protocoles de cryptographie quantique en utilisant des solutions de cryptographie classique (en particulier PQC), en incorporant de manière flexible divers composants cryptographiques, avec certains aspects bénéfiques tels que des améliorations de performance (temps d'exécution, consommation d'énergie, moins d'exigences matérielles, etc.)
• Analyse de l'applicabilité et de la force des résultats par rapport à leur meilleur équivalent purement classique, analyse critique des hypothèses formelles, preuves de sécurité rigoureuses, analyse au cas par cas de la sécurité composable et des performances. Connexion entre les tâches de traitement de l'information quantique et l'holographie, et transfert au contexte cryptographique, tels que, entre autres, le calcul quantique non local pour les schémas de vérification de position et les schémas d'usurpation comme moyens d'établir la confiance, via des connaissances fondamentales sur l'intrication et les corrélations quantiques ; connexion entre l'informatique quantique et la cryptographie fournissant des fondations cryptographiques plus solides.
• Développement d'une feuille de route de la cryptographie quantique, qui identifie les défis pour la réalisation technique et la mise à l'échelle des applications et présente les implications pour les meilleurs paramètres matériels et architecturaux pour les applications à court et à long terme des réseaux quantiques.

Les propositions devraient inclure, de manière équilibrée, des scientifiques et des chercheurs quantiques de PQC ayant une expérience en cryptographie appliquée et un intérêt pour les protocoles quantiques et les nouveaux paradigmes pour les futurs réseaux.