Il traffico Internet aumenta enormemente ogni anno, insieme al numero di violazioni e compromissioni, richiedendo operazioni sempre più sofisticate per ridurre al minimo i rischi di potenziali attacchi.
La comunicazione quantistica è la soluzione fisica definitiva per proteggere le comunicazioni per i governi, la difesa e le infrastrutture critiche: in questo scenario, la realizzazione di una rete quantistica globale che garantisca un’elevata sicurezza nelle comunicazioni ricopre un ruolo di straordinaria importanza.
La Quantum Key Distribution (QKD) è un protocollo in grado di fornire comunicazioni di dati incondizionatamente sicure grazie alle leggi della fisica quantistica: un eventuale tentativo di intercettare la chiave distribuita attraverso la QKD lascerebbe immediatamente una traccia che consentirebbe di rilevare immediatamente l’intrusione, e di agire contro eventuali minacce alla riservatezza durante lo scambio di dati.
Una dimostrazione pubblica di QKD è stata effettuata con successo durante la riunione dei ministri del G20 sulla digitalizzazione svoltosi a Trieste nel 2021 collegando, per la prima volta, tre Paesi diversi – Italia, Slovenia e Croazia – su una rete quantistica in fibra ottica: l’esperimento ha avuto esito positivo, mostrando la maturità del sistema tecnologico della QKD, e ponendolo sotto i riflettori per applicazioni commerciali nel breve termine.
Oggi, la rivista Advanced Quantum Technologies ne riporta i risultati in un articolo dal titolo “Deploying an Inter-European Quantum Network”(doi.org/10.1002/qute.202200061): l’esperimento ha rappresentato la prima dimostrazione pubblica di EuroQCI, l’innovativa rete europea per le comunicazioni quantistiche a cui l’Italia partecipa con il Dipartimento di Fisica dell’Università di Trieste e il gruppo Quantum Communications dell’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio nazionale delle ricerche e dell’Ateneo fiorentino.
EuroQCI unisce la fibra ottica commerciale a quella di satelliti dedicati: proteggerà i dati sensibili e le infrastrutture critiche, fornendo un ulteriore livello di sicurezza basato sulla fisica quantistica. Ciò migliorerà la sovranità digitale e la competitività industriale dell’Europa, diventando uno dei pilastri principali della nuova strategia di cybersecurity dell’UE per i prossimi decenni.
“Questa dimostrazione – spiega Davide Bacco del Dipartimento di Fisica e Astronomia di Unifi – serve soprattutto a sottolineare come le tecnologie quantistiche non siano piú qualcosa di futuro, ma una tecnologia attuale e utilizzabile nella nostra vita per migliorare la sicurezza nella trasmissione dei dati con applicazioni reali e concrete”.
Nel lavoro appena pubblicato, gli autori hanno dato il via all’iniziativa EuroQCI collegando Italia, Slovenia e Croazia, su una rete quantistica in fibra. La rete collega stabilmente Trieste a Fiume con un unico collegamento in fibra di 100 km, e a Lubiana tramite un trusted node a Postumia.
“Inoltre – aggiunge Bacco – questo esperimento è un altro tassello verso la realizzazione del cosiddetto quantum internet, una rete di dispositivi quantistici in grado di fornire applicazioni all´avanguardia, per esempio, nuovi metodi per lo studio di farmaci innovativi, grazie ad una elevata capacità computazionale non realizzabile con i computer attuali. Questo esperimento si collega perfettamente al nuovo progetto di ricerca ERC StG QOMUNE, dove io e il mio team di ricerca cercheremo di superare le difficoltà attuali nell´implementazione di un internet quantistico”
La rete è realizzata grazie all’Università di Trieste, al gruppo Quantum Communications dell’Istituto Nazionale di Ottica del Cnr di Firenze, alla Technical University of Denmark (DTU) e all’Unifi nell’ambito del “Quantum FVG”, progetto finanziato dalla Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia, dalla Facoltà di Matematica e Fisica dell’Università di Lubiana, dall’Istituto Ruder Bošković e dalla Facoltà di Scienze dei Trasporti e del Traffico di Zagabria.
La realizzazione tecnica è stata curata da QTI srl – spin-off del CNR e società partecipata Telsy – con il supporto di TIM, Sparkle, Telekom Slovenije, OIV – Digital signals and networks, Stelkom e Lightnet che hanno fornito l’infrastruttura in fibra ottica. L’evento di comunicazione quantistica è stato incoraggiato e sostenuto dalla Presidenza del G20 2021, dai Ministeri italiani MiSE e MAECI.
