Stage Génération Certifiée de Nombres Aléatoires Quantiques pour les Futurs Réseaux Quantiques H/F - Orange

Date de publication : Oct 30, 2026, 3:49PM

Durée du contrat : 6 mois

Revue bibliographique et cadre de comparaison
Le stage débutera par une revue bibliographique ciblée sur les QRNG et la génération certifiée d'aléa. Le ou la stagiaire étudiera les principaux paradigmes de QRNG, depuis les générateurs conventionnels fondés sur un modèle physique jusqu'aux approches reposant sur des hypothèses de confiance réduites, notamment les protocoles indépendants des appareils de mesure (measurement-device-independent), semi-indépendants des dispositifs (semi-device-independent) et totalement indépendants des dispositifs (fully device-independent).
Une attention particulière sera accordée aux hypothèses sous-jacentes à chaque approche, aux modèles d'adversaire correspondants et aux garanties de sécurité fournies, ainsi qu'aux principales méthodes utilisées pour la certification et l'extraction de l'aléa. La revue prendra également en compte les aspects pratiques, tels que les contraintes de mise en oeuvre physique, ainsi que les développements récents concernant l'aléa quantique traçable ou publiquement vérifiable.
À partir de cette revue, le ou la stagiaire établira un cadre de comparaison structuré identifiant, pour chaque famille de protocoles, les composants considérés comme fiables, les hypothèses de sécurité, le type d'aléa certifié obtenu ainsi que les principales limites physiques ou opérationnelles.

Cas d'usage et bénéfices de sécurité liés à la réduction des hypothèses de confiance
Le stage portera ensuite sur l'intérêt de l'aléa quantique certifié pour les services de télécommunications et les futures infrastructures réseau. Le ou la stagiaire définira un scénario de cas d'usage représentatif, pouvant notamment concerner la fourniture d'un aléa auditable, l'alimentation en entropie d'une infrastructure cryptographique ou encore le soutien à des services réseau distribués.
Pour le scénario retenu, le ou la stagiaire définira les principales exigences fonctionnelles et de sécurité, notamment en matière de débit, de disponibilité, d'auditabilité et d'intégration. Il ou elle établira un modèle de menace pertinent et comparera une solution conventionnelle de génération d'aléa avec une ou plusieurs approches QRNG reposant sur des hypothèses de confiance réduites.
L'analyse identifiera les menaces supplémentaires couvertes par la réduction des hypothèses de confiance et évaluera si les bénéfices de sécurité obtenus justifient la complexité physique et opérationnelle associée.

Résultats attendus
Le stage devrait aboutir à :
· une revue bibliographique ciblée sur les QRNG, l'aléa certifié et les modèles de sécurité reposant sur des hypothèses réduites ;
· une taxonomie structurée des hypothèses de confiance, des modèles d'adversaire, des méthodes de certification et des garanties d'aléa ;
· un cadre de comparaison couvrant les composants considérés comme fiables, les garanties de sécurité, les contraintes de mise en oeuvre et les limites opérationnelles des principales familles de QR

Étudiant ou étudiante en deuxième année de master, en dernière année d'école d'ingénieurs ou formation équivalente, manifestant un intérêt marqué pour les technologies quantiques, l'information quantique et la cryptographie.

Compétences souhaitées
· Formation en mécanique quantique, information quantique, optique quantique ou cryptographie ;

· Intérêt pour les QRNG, les communications quantiques, les protocoles indépendants des dispositifs ou la sécurité des réseaux quantiques ;

· Connaissances en théorie des probabilités, théorie de l'information ou concepts de sécurité cryptographique ;

· Capacité à lire et synthétiser la littérature scientifique ;

· Autonomie et capacité à communiquer clairement les résultats, à l'écrit comme à l'oral.

Ce stage contribuera à évaluer le potentiel de l'aléa quantique certifié comme brique de base pour de futurs services de télécommunications de confiance et pour les infrastructures de réseaux quantiques.

La phase de revue bibliographique fournira à Orange Innovation une vue d'ensemble structurée des modèles de sécurité applicables aux QRNG et des implications pratiques liées à la réduction des hypothèses de confiance. Sur cette base, l'étude du cas d'usage sélectionné permettra de réaliser une première évaluation, orientée sécurité, de la valeur, des exigences et des compromis de déploiement associés à l'aléa quantique certifié dans les applications de télécommunications

La direction Data & IA consolide les compétences clés pour aider l'entreprise dans sa transformation et développer les cas d'usages, l'enrichissement des services, l'amélioration des processus en s'appuyant sur les données et l'IA, ainsi que la valorisation de ces données en externe. Un volet sur les communications quantiques est également inclus dans la direction Data IA.

Les générateurs quantiques de nombres aléatoires (QRNG, Quantum Random Number Generators) exploitent l'indéterminisme intrinsèque des mesures quantiques afin de générer des bits aléatoires destinés à la cryptographie, aux communications sécurisées et aux services distribués. La sécurité d'un QRNG dépend des hypothèses formulées concernant ses dispositifs : les QRNG conventionnels reposent sur des composants considérés comme fiables et caractérisés, tandis que les approches réduisant les hypothèses de confiance visent à fournir une certification plus robuste face aux imperfections ou à la compromission des dispositifs.
Les QRNG indépendants des dispositifs (DI-QRNG, Device-Independent Quantum Random Number Generators) offrent des garanties particulièrement fortes, car l'aléa peut être certifié à partir de corrélations non locales observées, sans dépendre d'un modèle détaillé du fonctionnement interne des dispositifs. Ces garanties s'accompagnent toutefois d'exigences expérimentales importantes, notamment en matière de pertes, d'efficacité de détection, de bruit, de stabilité et d'effets liés à la taille

Date de début souhaitée : Feb 01, 2027, 12:00AM

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