Les scientifiques utilisent la « lumière négative » pour envoyer des messages secrets cachés dans la chaleur

Les chercheurs ont développé une technologie permettant de transmettre de manière invisible des informations déguisées en rayonnement thermique de fond. Grâce à un phénomène appelé « lumière négative », ils ont transféré 100 kilobits de données par seconde d’une manière totalement indétectable pour les observateurs extérieurs.

La plupart des méthodes permettant de dissimuler des données pendant le transfert consistent à les cacher parmi d’autres données ou à les chiffrer de manière à rendre impossible leur lecture sans chiffrement ou autre moyen de décryptage. En revanche, la nouvelle technique rend les données presque impossibles à intercepter car rien n’indique qu’elles soient envoyées. Il peut également être crypté par des moyens traditionnels pour renforcer davantage la sécurité, a écrit l’équipe dans un article publié le 5 mars dans la revue Lumière : science et applications.

Ce transfert caché est possible grâce à un phénomène appelé « lumière négative ». Cela repose sur rayonnement infrarougequi est la bande juste au-delà de l’extrémité rouge du spectre de la lumière visible. Le rayonnement infrarouge est invisible à l’œil nu, mais il peut être détecté grâce aux caméras thermiques. Nous la ressentons sous la forme de chaleur provenant d’objets chauds, et tous les objets émettent une faible lueur dans l’infrarouge.

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La luminescence négative utilisée par l’équipe pourrait rendre cette lueur plus faible plutôt que plus brillante. Dans un déclaration, Michael Nielsenprofesseur d’ingénierie à l’Université de Nouvelle-Galles du Sud à Sydney et auteur principal de l’étude, l’a comparé à une lampe de poche capable de « projeter l’obscurité » par rapport à la lumière de fond, plutôt que de simplement s’éteindre.

À l’aide de dispositifs appelés diodes thermoradiatives, l’équipe a créé des modèles d’états plus clairs ou plus sombres que d’habitude qui se fondent dans le « bruit » de fond infrarouge typique, mais qui peuvent être lus comme données par des récepteurs spécialisés.

Les diodes thermoradiatives sont nées dans le cadre d’un autre projet, dans lequel l’équipe a prouvé qu’il était possible de produire de l’énergie solaire même après le coucher du soleil. Cette technologie « solaire nocturne » captait le rayonnement infrarouge que la Terre avait absorbé pendant la journée et qu’elle rejetait la nuit en se refroidissant. L’équipe a ensuite utilisé des diodes thermoradiatives pour générer une petite quantité d’énergie.

Bien que le taux de transfert initial de 100 kbps soit assez modeste, Nielsen a déclaré que des vitesses plus élevées sont réalisables. Le principal obstacle était la disponibilité de certains composants électroniques sophistiqués dont l’équipe avait besoin. En principe, rien n’empêche cette méthode de transférer des dizaines de mégabits par seconde avec les appareils existants, avec de meilleurs appareils et une meilleure conception des détecteurs poussant la vitesse à des gigabits par seconde, a déclaré l’équipe.

En fait, un produit commercial offrant des débits de données de l’ordre du mégabit par seconde pourrait être possible dans quelques années seulement, Ned Ekins Daukesprofesseur d’ingénierie photovoltaïque et des énergies renouvelables à l’UNSW et co-responsable de la recherche, a déclaré dans le communiqué.

En utilisant du graphène – une feuille d’atomes de carbone d’une seule épaisseur disposée en nid d’abeilles – au lieu du matériau semi-conducteur actuel dans les diodes, « nous pouvons potentiellement atteindre des taux de transfert de données de l’ordre du gigabit par seconde, voire des centaines de gigabits », a déclaré Ekins-Daukes.

Une sécurité améliorée des données aurait des applications majeures dans divers secteurs, notamment les soins de santé, la défense, la finance et l’industrie manufacturière. Nielsen estime que pratiquement toutes les communications susceptibles de bénéficier d’une sécurité allant au-delà du cryptage standard pourraient tirer parti de la percée de son équipe.

« Le véritable avantage de cette technique est que le signal ou l’acte de communication lui-même est caché si un observateur extérieur ne dispose pas de la même technologie requise pour intercepter la communication », a déclaré Nielsen à Live Science dans un e-mail.