Comunicazioni quantistiche a prova di hacker e intercettazioni: dai satelliti alla fibra, come funzionano e perché la Cina è all'avanguardia

Si chiama “Quid” il progetto per realizzare una rete italiana per trasmettere informazioni in maniera ultrasicura

Mario Siciliani de Cumis, 41 anni, dell'ASI
Mario Siciliani de Cumis, 41 anni, dell'ASI
di Paolo Ricci Bitti
Mercoledì 21 Giugno 2023, 14:51 - Ultimo agg. 24 Giugno, 18:53
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Comunicazioni quantistiche, il massimo per far viaggiare informazioni senza correre alcun rischio di essere intercettati, hackerati (scusate il termine), decifrati.

E mica bisogna pensare solo agli agenti segreti: immaginate ad esempio di non dovere più essere obbligati a quel “manicomio” di codici da ricordare o da creare, password, numeri Otp (one time password) da generare e sms per fare un banale bonifico on line. Oppure immaginate i dati “sensibili” sulla nostra salute che viaggiano da un ospedale all’altro. 


«Già, sono illimitate le applicazioni delle comunicazioni quantistiche e altre se ne scopriranno via via che aumenta il loro uso. Saranno impiegate anche per i collegamenti fra le prossime basi lunari permanenti, ed esempio», dice Mario Siciliani de Cumis, fisico, 41 anni, di Catania, ricercatore dell’Agenzia spaziale italiana, fra i protagonisti del progetto Quid (Quantum Italy Deployment) per la realizzazione della futura rete di comunicazione quantistica in Italia.

Se ne è parlato in questi giorni nell’evento Space2Connect, organizzato a Matera dall’Agenzia Spaziale Europea in collaborazione con l’Asi nella sede di Matera: sarà parte di una più ampia rete europea (European Quantum Communication Infrastructure, EuroQCI) e consentirà di proteggere i dati sensibili di infrastrutture critiche (come ospedali, banche e reti elettriche) dalle minacce informatiche, garantendo un livello di sicurezza non raggiungibile con le tecnologie convenzionali. E sono in corso di realizzazione reti metropolitane di comunicazione quantistica, collegate tra loro attraverso un’infrastruttura che copre il territorio italiano, l’Italian Quantum Backbone che per adesso ricalca grosso modo la mappa dell’alta velocità ferroviaria.

Non solo velocità


Ma non è la velocità la ragione del successo delle comunicazioni quantistiche: «No, ciò che le rende uniche è appunto il fatto che non sono intercettabili. Utilizzano la normale fibra ottica fino a un certa distanza (qualche centinaio di chilometri) poi subentrano i satelliti anche perché la fibra non potrà mai “coprire” tutto il pianeta».
Ma allora nemmeno un nuovo Alan Turing potrebbe intercettare e decifrare questo modo di comunicare? «No, proprio non si possono sovvertire le leggi della quantistica - dice ancora Siciliani de Cumis - La comunicazione quantistica codifica e protegge i dati trasmessi attraverso un mezzo assolutamente inviolabile: vengono usate le legge dei quanti (particelle elementari associate a campi di forze già ipotizzate da Planck e Einstein, ndr) e così, quando qualcuno estraneo allo scambio di dati prova a intercettarli la configurazione dei bit quantistici viene cambiata. Ovvero, chi ha inviato e chi attende i dati sa subito che è avvenuto un tentativo di intercettazioni. Le “chiavi quantistiche” che difendono questi dati sono basate su numeri casuali che vengono generati a distanza con lo scambio di fotoni». 


Il consorzio 

Per gli appassionati della materia siamo insomma nel campo del principio dell’entanglement quantistico (vedi il paradosso del gatto di Schrödinger). Per loro e per tutti gli altri resta da attendere una manciata di anni perché finalmente si possa vivere senza il timore di furti di dati o di raid di hacker che mettono a rischio il funzionamento dei sistemi informatici che ormai influenzano gran parte delle nostre attività. Del consorzio Quid, guidato dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, fanno parte anche Agenzia spaziale italiana, Cnr, Leonardo, Tim, Thales Alenia Space Italia, Politecnico di Milano, Sapienza di Roma, Università dell’Aquila, Università Federico II di Napoli, Università di Padova e Università di Trieste. 


Epperò, come sempre avviene in queste svolte tecnologiche, c’è sempre qualcuno che è più avanti degli altri. Al momento sono tutti concordi nel riconoscere alla Cina il netto primato nello sviluppo e nell’uso delle comunicazioni quantistiche.

Per dire: Pechino già nel 2016 ha mandato in orbite il satellite Micius per sperimentare la distribuzione di chiavi quantistiche. Tagliate fuori, e lo sono tutt’ora, le intelligence di Stati Uniti e Russia. Uno smacco dalle enormi valenze geopolitiche perché prima o poi le comunicazioni dei rivali venivano sempre intercettate e decifrate: adesso, o comunque presto, non più. A spingere verso lo sviluppo delle comunicazioni quantistiche sono poi gli enti finanziari statali e privati, le grandi banche, i fondi internazionali, i gestori delle borse azionarie: sia per difendere le loro reti dagli hacker sia per poter scambiarsi dati e strategie senza il rischio che la concorrenza ne venga a conoscenza. Il rovescio della medaglia: anche la criminalità, grazie alle comunicazioni quantistiche, potrà agire “al sicuro” delle attività investigative.
 

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