Thèse-Cryptographie quantique CV-QKD appliquée au contexte contraint d'un réseau télécoms-F/H

ref :2022-10512 | 23 Mar 2022

date limite de candidature : 24 Jul 2022

2 avenue Pierre Marzin 22300 LANNION - France

votre rôle

Votre rôle sera d’effectuer un travail de thèse sur la « Cryptographie quantique CV-QKD appliquée au contexte contraint d’un réseau de télécommunications : étude et mise en œuvre expérimentale ».

Les opérateurs de télécommunications ont un besoin accru de sécurité dans leurs réseaux afin d’offrir à leurs clients des services de qualité avec un niveau élevé de sécurité.

Parmi les technologies de cryptographie quantique on peut citer la distribution de clés quantiques à variable discrète (DV-QKD) qui utilise des détecteurs de photons uniques, et celle à variable continue (CV-QKD) reposant sur l’envoi d’états cohérents dans la fibre. De ce fait, la CV-QKD réutilise certaines briques technologiques utilisées dans les transmissions cohérentes et promet une meilleure compatibilité avec les systèmes WDM (Wavelength Division Multiplexing) déjà déployés. Dans la littérature, les publications [1, 2] font état de la co-propagation d’un ou plusieurs canaux quantiques CV-QKD avec plusieurs dizaines de canaux WDM.

Orange est engagée depuis plusieurs années dans des projets collaboratifs [3] et collabore dans ce cadre avec des partenaires académiques et industriels de renommée internationale.

L’objectif scientifique principal de la thèse sera d’étudier et évaluer expérimentalement la technologie de cryptographie quantique CV-QKD dans le contexte contraint d’un réseau de télécommunications.
Il s’agira de définir la (ou les) meilleure(s) solution(s) de CV-QKD à mettre en œuvre pour en faire une solution pertinente pour améliorer la sécurité des réseaux de l’opérateur avec un accent particulier sur la co-propagation d’un ou plusieurs canaux quantiques avec les canaux WDM.
Le banc expérimental, actuellement en cours de construction, sera si besoin à adapter ainsi que les algorithmes de traitement numérique des signaux pour le(s) canal/(canaux) QKD (et peut-être les canaux WDM). La (ou les) solution(s) de CV-QKD retenue(s) devra (devront) respecter les ingénieries des systèmes déjà déployés dans les réseaux d’Orange tout en s’assurant qu’elle(s) respecte(nt) (et améliore(nt)) les protocoles de sécurité déjà en place.
Des simulations numériques seront également utilisées pour compléter le travail expérimental.
Enfin, la dimension économique sera à prendre en compte de façon à permettre une introduction à grande échelle dans les réseaux. Des schémas d’évolution du réseau vers un internet quantique pourront en être déduits.

Références:

1.     T.A. Eriksson, T. Hirano, B.J. Puttnam et al. “Wavelength division multiplexing of continuous variable quantum key distribution and 18.3 Tbit/s data channels”. Commun Phys 2, 9 (2019).

2.     S. Kleis et al. “Experimental Investigation of Heterodyne Quantum Key Distribution in the S-Band Embedded in a Commercial DWDM System”, Paper Th1.J.3, OFC’2019  (2019)

3.     https://hellofuture.orange.com/fr/orange-et-les-technologies-quantiques-pour-la-securite-des-echanges-de-donnees

votre profil

§  Compétences (scientifiques et techniques) et qualités personnelles exigées par le poste

 

Les compétences requises sont celles correspondant à une formation initiale en télécommunications optiques et en cryptographie.

Les spécialités scientifiques et techniques clés concernées par la thèse, sont les suivantes :

-       Systèmes de télécommunications optiques cohérents

-       Communications numériques, traitement du signal

-       Cryptographie, sécurité

-       Physique et cryptographie quantiques

Le (la) candidat(e) devra aussi faire preuve d’autonomie, d’une réelle capacité d'analyse et d’adaptation au travail en équipe : possibilité de participation à un projet collaboratif, discussions fréquentes avec les experts d’Orange Innovation travaillant sur les communications quantiques et la cryptographie. Il (elle) devra aussi être capable de bien communiquer en interne et en externe. Dans le cadre de cette thèse, il lui sera demandé de mettre en valeur son esprit critique et sa créativité.

La maîtrise de l’anglais et du français est indispensable.

 

§  Formation demandée (master, diplôme d’ingénieur, doctorat, domaine scientifique et technique …)

Un niveau master ou diplôme d’ingénieur dans le domaine de l’optique et/ou de la physique quantique est attendu.

 

§  Expériences souhaitées (stages, …)

Des compétences expérimentales et une première expérience sur la thématique visée serait un plus

le plus de l'offre

Votre réflexion scientifique et votre créativité seront stimulées et renforcées par la vision pragmatique et opérationnelle d’Orange, opérateur mondial de premier rang, aux multiples métiers.

Les applications visées (sécurité des réseaux optiques) vous permettront de bénéficier des compétences et de la synergie d’équipes complémentaires, avec la possibilité de formations dans différents domaines.

Vous développerez vos compétences sur les techniques de cryptographie les plus avancées et intégrerez un des meilleurs laboratoires de recherche d’opérateur dans le domaine des communications optiques, doté des meilleurs outils expérimentaux en métrologie, tests et mesures.

Vous aurez à votre disposition un banc expérimental dédié aux travaux de CV-QKD et pourrez également profiter des bancs expérimentaux en transmission WDM disponibles au laboratoire.

Vos travaux feront l’objet de publications scientifiques que vous irez présenter dans les conférences nationales ou internationales du domaine. D’autre part, vos idées pourront le cas échéant, faire l’objet de dépôt(s) de brevet(s). Enfin, en fonction des opportunités, une participation à un projet collaboratif national ou européen en lien avec ces études au moment de la thèse est tout à fait possible.

entité

L’ambition de la Division Innovation est de porter plus loin l’innovation d’Orange et de renforcer son leadership technologique, en mobilisant nos capacités de recherche pour nourrir une innovation responsable au service de l’humain, éclairer les choix stratégiques du Groupe à long terme et influencer l’écosystème digital mondial.
Nous formons les expertes et les experts des technologies d’aujourd’hui et de demain, et veillons à une amélioration continue de la performance de nos services et de notre efficacité. La division Innovation rassemble, dans le monde, 6000 salariés dédiés à la recherche et l’innovation dont 720 chercheurs. Porteurs d’une vision globale avec une grande diversité de profils (chercheurs, ingénieurs, designers, développeurs, data scientists, sociologues, graphistes, marketeurs, experts en cybersécurité…), les femmes et les hommes de Innovation sont à l’écoute et au service des pays, des régions et des business units pour faire d’Orange un opérateur multiservices de confiance.

Au sein de Innovation/Networks, vous serez dans une équipe qui travaille en Recherche et Anticipation sur les systèmes de transmission WDM et sur les réseaux de transport optique agiles et programmables.

 

 

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