È in arrivo Quid, la rete di comunicazione quantistica nazionale. E sarà un consorzio di realtà tutte italiane, dalle aziende ai centri di ricerca fino alle università, a portare avanti il progetto. Il consorzio, che vede a bordo anche l’Agenzia spaziale italiana (Asi), è stato selezionato direttamente dall’Unione europea ed è volto a progettare la futura infrastruttura nazionale che servirà a proteggere i dati sensibili, aggiungendo un ulteriore livello di sicurezza grazie allo sfruttamento della meccanica quantistica. Quid è infatti la realizzazione italiana della European quantum communication infrastructure (Euroqci), promossa dalla Commissione europea con il preciso obiettivo di dotare il Vecchio continente di un’infrastruttura per la comunicazione quantistica.

Il consorzio made in Italy

Il consorzio è guidato dall’Istituto nazionale di ricerca metrologica (Inrim) e vede la partecipazione dei principali istituti coinvolti nella comunicazione quantistica, sia per il segmento spaziale sia per quello terrestre, così come le università più impegnate sul fronte dell’innovazione. Le aziende coinvolte, invece, sono per lo più specializzate nella produzione di dispositivi di distribuzione quantistica di chiavi crittografiche, oppure operano nella gestione delle reti di telecomunicazioni e servizi sia terrestri che spaziali, offrendo soluzioni integrate di cyber-security che permettano di collegare facilmente i sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche nelle reti di comunicazione sul territorio nazionale. Il consorzio, tra gli altri, vede la partecipazione di Leonardo, Telespazio, Telsy, Telecom Italia, del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), del Politecnico di Milano, e delle università Federico II di Napoli e La Sapienza di Roma. Non solo, Quid mira inoltre a  promuove lo sviluppo delle aziende nostrane che operano nella produzione di sistemi e servizi per la comunicazione quantistica a diverse categorie di utenti.

Verso una cifratura inattaccabile: il progetto Quid

Ma cosa sarà esattamente Quid? Acronimo di “Quantum Italy deployment”, il progetto amplierà le infrastrutture di comunicazione satellitari e in fibra ottica già esistenti, per estendere la rete di comunicazione quantistica a tutto il nord-est italiano. Grazie alle leggi della meccanica quantistica, Quid sarà in grado di garantire comunicazioni sicure attraverso lo scambio di chiavi quantistiche crittografiche (quantum key distribution). Tali chiavi verranno utilizzate sia per decifrare il messaggio inviato attraverso un canale classico, sia per allertare in caso di attacchi. Il sistema di cifratura, così sviluppato, sarà intaccabile e permetterà al mittente e al destinatario della comunicazione di avere certezza in merito al fatto che il messaggio non possa essere intercettato.

Meccanica quantistica al servizio della comunicazione

Quid svolgerà i suoi servizi grazie allo sviluppo di reti metropolitane di comunicazione quantistica, collegate tra loro da un’infrastruttura che copre l’intera penisola: l’Italian quantum backbone. L’infrastruttura distribuirà, con un’accuratezza fino ad ora pensata irraggiungibile, segnali di tempo e frequenza campione, usando fibre ottiche commerciali. Così che in ogni rete di comunicazione quantistica metropolitana vengano effettuati scambi di chiave, inclusi servizi ad esempio per ospedali o banche, utilizzando sistemi di distribuzione quantistica di chiavi crittografiche. La fibra ottica permette infatti di distribuire la comunicazione fino a un raggio di 20 chilometri, mentre per le distanze superiori (fino a 200 chilometri) serviranno dei nodi sicuri – o il ricorso a tecniche di Twin-field – che replicheranno la chiave senza leggerla, permettendo la preservazione del messaggio. Nella cornice del progetto non mancherà infine lo spazio per sviluppare nuove tecniche all’avanguardia che permettano l’aumento della frequenza di trasmissione.