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TILBA®-OGS et QKD : bâtir la confiance dans l’avenir des communications quantiques sécurisées

Date de publication : 6 juin 2025
European Space Agency
Sécurité quantique et liaisons optiques : deux technologies complémentaires pour les communications spatiales

La distribution quantique de clés (QKD) suscite un intérêt croissant dans le secteur spatial. Cette méthode cryptographique, fondée sur les lois de la mécanique quantique, inaugure un nouveau paradigme : la sécurité ne dépend plus de la complexité des calculs mais repose sur des principes physiques inviolables. Elle permet de contrer les menaces futures liées à l’émergence des ordinateurs quantiques, qui pourraient rendre obsolètes les schémas de chiffrement actuels. Une perspective naturellement attractive, dans un domaine où la sécurisation des données devient une exigence stratégique.

Contrairement au chiffrement classique, qui peut être brisé par une puissance de calcul suffisante, la QKD permet à deux parties de partager une clé secrète de sorte à ce que toute tentative d’interception provoque des perturbations mesurables. Le simple fait d’écouter la transmission altère la clé, ce qui permet de détecter l’intrusion.

Simplified representation of the principle of QKD
Représentation simplifiée du principe de la QKD

Cette promesse n’est pas qu’un concept théorique. Le lancement du satellite chinois Micius en 2016 marque un jalon important, ayant démontré la faisabilité d’une liaison QKD sur des milliers de kilomètres. Depuis, les initiatives se multiplient à l’échelle mondiale, tant du côté des institutions publiques que des acteurs privés. Mais l’enthousiasme doit rester mesuré : débits encore faibles, dépendance aux nœuds de confiance, infrastructure à un stade expérimental… de nombreux défis restent à relever avant une généralisation à grande échelle.

Dans le même temps, les communications optiques classiques ont atteint un haut degré de maturité. Grâce à la finesse de leur faisceau, elles offrent des débits extrêmement élevés, une faible probabilité d’interception et une efficacité énergétique supérieure aux liaisons radiofréquences. L’industrie spatiale adopte rapidement ces technologies, comme en témoignent les progrès récents de SpaceX, Kepler Communications, ou encore les démonstrations réussies de la NASA.

Vers la compatibilité : pourquoi la station TILBA® est prête pour le saut quantique

Chez Cailabs, nous sommes convaincus que l’avenir des communications spatiales sécurisées passe par des plateformes conçues pour être modulaires, fiables et évolutives. La station sol optique TILBA® incarne cette vision.

Initialement développée pour libérer tout le potentiel des liaisons laser avec les satellites en orbite basse (LEO), TILBA® se distingue par sa robustesse opérationnelle. Elle intègre un télescope principal de 800 mm avec foyer Nasmyth, une monture Alt-Az de haute précision permettant un suivi open-loop à moins d’une seconde d’arc RMS, et un système avancé de pointage, acquisition et poursuite multi-étapes​.

Cette architecture garantit une grande stabilité, indispensable pour les liaisons classiques à haut débit comme pour les communications quantiques plus sensibles.

Tilba Ogs Linking With A Low Earth Orbit Satellite Verticale
TILBA® OGS en liaison avec un satellite en orbite terrestre basse

TILBA® embarque également les technologies brevetées de Cailabs pour la correction des turbulences atmosphériques. En réception, le module TILBA®-ATMO ecombine jusqu’à 45 modes optiques à des fréquences de correction de plusieurs kHz, sans pièce mobile. En émission, la technologie TILBA®-IBC exploite la diversité spatiale pour rendre l’onde montante plus robuste face à la turbulence, tout en restant conforme aux normes de sécurité oculaire. Grâce à ces innovations, TILBA® fait partie des rares stations sol capables de fonctionner de manière fiable, même dans des conditions atmosphériques dégradées. 

Illustration of the satellite Eagle-1, by the ESA
IIllustration du satellite Eagle-1, par l’ESA

Cette base technologique solide positionne TILBA® comme un candidat idéal pour les architectures hybrides mêlant liaisons classiques et sessions QKD.

Sa modularité permet d’ajouter les composants nécessaires à la détection quantique et à la synchronisation. De plus, les stations TILBA® sont actuellement livrées dans le cadre du projet Obs2OGS, une initiative européenne soutenue par l’ESA à travers son programme ARTES, et co-financée par le ministère grec de la Gouvernance Numérique. L’objectif du projet est de déployer un réseau de stations sol optiques de nouvelle génération compatibles avec les terminaux de communication laser du satellite Eagle-1 — une mission phare portée par la Commission européenne, l’ESA et SES, visant à démontrer la faisabilité d’un QKD souverain depuis l’espace​.

Grâce à son architecture multi-missions, TILBA® prend en charge différents formats de modulation, profils satellites et cas d’usage : du downlink ISR aux relais commerciaux à haut débit, tout en traçant un chemin clair vers des capacités de chiffrement de niveau quantique. À court terme, TILBA® délivre une connectivité laser rapide, fiable et sécurisée. À moyen et long terme, elle offre un pont naturel vers les systèmes renforcés par la QKD, sans nécessiter de réingénierie complète.

En fournissant des plateformes à la fois opérationnelles aujourd’hui et prêtes pour demain, Cailabs contribue à façonner ce que seront les communications satellites sécurisées dans l’ère quantique. L’avènement des réseaux hybrides optiques-QKD sera progressif, mais grâce à TILBA® et à des projets comme Obs2OGS, cet avenir est déjà en marche.



Isidor Toukam Carre

Par Isidor Toukam

Actuellement étudiant ingénieur en 3ᵉ année à l’Institut d’Optique, Isidor Toukam manifeste un fort intérêt pour le domaine du laser industriel, tant sur ses aspects techniques que commerciaux. Il effectue un stage en Marketing R&D chez Cailabs, où il contribue à la création de contenus marketing techniques pour les gammes TILBA® et CANUNDA

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