A Trieste dimostrazione di comunicazione quantistica

Nella giornata di domenica 6 settembre 2020 a Trieste, nell’ambito della cerimonia di chiusura di ESOF2020 – EuroScience Open Forum, è stata eseguita per la prima volta in Italia una dimostrazione pubblica di comunicazione criptata in fibra ottica con tecnologia quantistica italiana. La dimostrazione è stata realizzata dal gruppo di “Comunicazioni Quantistiche” del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Firenze grazie al Progetto “Quantum FVG”, finanziato dalla Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia e coordinato dall’Università di Trieste. Per la comunicazione è stato utilizzato un tratto di circa 10 Km di fibra ottica della rete regionale della ricerca LightNet, che supporta l’iniziativa. La comunicazione è consistita in una video-chiamata criptata tra il Primo Ministro Giuseppe Conte dal Porto Vecchio, sede di ESOF2020, e il Rettore Roberto Di Lenarda dall’Università degli Studi di Trieste, introdotta dal presidente del CNR Massimo Inguscio.
Questa dimostrazione sottolinea sia l’impatto delle tecnologie quantistiche sulla sicurezza delle comunicazioni, sia il contributo che l’Italia sta dando per lo sviluppo di questa nuova tecnologia anche nel contesto Europeo. Infatti, l’Europa si sta dotando di una rete di comunicazioni quantistiche, chiamata EuroQCI, che comprende fibre ottiche e satelliti, per garantire una grande capillarità sul territorio da un lato e connessioni a lunga distanza dall’altro. In questo ambito, l’Italia è all’avanguardia e sta contribuendo a EuroQCI con le proprie infrastrutture, centri di ricerca e università. Trieste, grazie alla sua posizione strategica, ha un ruolo di fondamentale importanza per estendere tale rete verso il nord e l’est Europa.
La sicurezza nelle comunicazioni è una priorità per i governi di tutto il mondo. Diversi metodi di protezione vengono impiegati in funzione del livello di sicurezza che si vuole raggiungere. Il metodo più sicuro e inviolabile prevede l’utilizzo di due copie della stessa chiave crittografica, cioè una sequenza di numeri casuali, ciascuna posseduta solo dal mittente del messaggio e dal suo destinatario, che viene utilizzata una volta sola. Si pone tuttavia il problema di come condividere le due copie tra il mittente e il destinatario, senza che questa venga intercettata compromettendo la sicurezza della comunicazione. Classicamente non si può fare di meglio che fidarsi del corriere, umano oppure elettronico, incaricato di trasmettere la chiave.
Le tecnologie quantistiche permettono di risolvere questo problema. Mentre classicamente, intercettando la copia della chiave trasmessa, è possibile farne un duplicato senza che il mittente o il destinatario se ne accorgano, compromettendo così la comunicazione, questa operazione è impossibile per chiavi quantistiche. Ogni tentativo di duplicazione di una chiave quantistica comporta una sua alterazione, che può essere facilmente rilevata dal destinatario della comunicazione con una semplice operazione di confronto tra le due copie. Durante la dimostrazione di comunicazione quantistica, questa tecnologia e il suo funzionamento sono stati presentati.