SCENARI

Comunicazione satellitare quantistica: il piano della Cina

Gli istituti di ricerca lavorando a una infrastruttura per l’orbita terrestre bassa e medio-alta. Il primo step riguarda lo sviluppo di 3-5 satelliti con una massa inferiore ai 100 kg da inviare ad un’altitudine di 800 km

13 Mar 2023

Nicola Desiderio

Pan Jianwei

La Cina sta sviluppando una rete satellitare multi-orbita per comunicazioni crittografate con tecnologia quantistica. Ne ha parlato Pan Jianwei (nella foto), scienziato dell’Accademia Cinese delle Scienze (Cas) nonché membro del 14° Comitato Nazionale del Chinese People’s Political Consultative Conference (Cppcc), in un’intervista dello scorso 4 marzo raccolta da Yicai Global a margine delle sessioni politiche tenutesi a Pechino.

Partita nel 2016

Questa nuova rete segue il Quantum Science Satellite, un’unità lanciata nel 2016 anche nota con il nome di Micius o Mozi. Si trattava di un satellite a bassa orbita che però funzionava solo di notte e ad intervalli di 9 minuti. Ad occuparsene fu lo stesso Pan il quale ha condotto molti esperimenti e studi nella distribuzione di chiavi quantistiche (Quantum Key Distribution, Qkd), di correlazione quantistica (Quantum Entaglement) e di teletrasporto quantistico (Quantum Teleport).

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Progetto strategico

Le comunicazioni quantiche e il calcolo quantistico (quantum computing) sono inoltre nella lista dei megaprogetti tecnologici che il governo cinese ha inserito nei piani per il 2030 intravvedendo in questi campi non solo strumenti strategici, ma anche opportunità di sviluppo economico ed industriale. La rete pensata a Pechino utilizzerebbe elementi di meccanica quantistica per la scrittura in codice e la trasmissione di informazioni.

Lo Jinan-1 primo mattone

Il primo passo delle rete quantistica cinese è invece il satellite Jinan-1 ad orbita bassa lanciato il 27 luglio 2022 dalla base di Jiuquan con un razzo Lijian-1 realizzato da un’azienda scorporata del Cas. Lo Jinan-1 è il primo satellite dimostrativo del progetto e serve a verificare la miniaturizzazione delle tecnologie fondamentali e a condurre test di distribuzione di chiavi quantistiche all’interno di una rete a basso costo.

Si comincia dall’alto

La rete concepita da Pan per la Cina, frutto del lavoro svolto sul campo e in laboratorio, è stata già delineata su documenti ufficiali in collaborazione con il Cas e la University of Science and Technology of China (Ustc). Prevede satelliti a orbite diverse. I primi dovrebbero partire dalle orbite più alte ed essere la base della rete quantistica globale cinese. Saranno dotati di telescopi da 600 mm di diametro per la trasmissione dei fotoni.

Meno di 100 kg

I satelliti a quote più alte penseranno anche alla criptazione delle informazioni. I tre o cinque ad orbita eliosincrona, a 800 km di altitudine e con un massa inferiore ai 100 kg, saranno quelli incaricati di generare particelle correlate utilizzate come chiavi quantistiche. Ci saranno poi i satelliti cosiddetti Meo-to-Geo (da orbita media a geosincrona) e quelli a orbita bassa che penseranno al collegamento tra le città.

Stazioni di Terra già pronte

A questo scopo, a Pechino, Jinan, Weihai, Lijiang e Mohe sono già state costruite stazioni di Terra a supporto della rete che hanno compiuto test con il Mozi. Pan inoltre ha parlato della necessità da parte della Cina di realizzare questa ed altre tecnologie in autosufficienza e della difficoltà di reperire materiali e strumenti necessari a portare tali programmi di sviluppo e competere con i programmi analoghi portati avanti da Esa e Nasa. Pan ha anche parlato del ruolo del calcolo quantistico universale.

Il calcolo quantistico universale

“Prima che il calcolo quantistico costituisca davvero il calcolo quantistico universale – ha dichiarato lo scienziato – è prima necessario ottenere la correzione dell’errore quantistico, e dopo averla raggiunta, ci vorranno 10-15 anni per ottenere il calcolo quantistico universale”. Ha inoltre parlato del suo potenziale nella chimica, nella progettazione e nella simulazione, ma ha messo in guardia sulla sua sopravvalutazione. “Dire che il calcolo quantistico può essere utilizzato per il rilevamento di nuovi coronavirus, o per alcune cosiddette finanze quantistiche – ha concluso – è un clamore che non è stato ancora supportato dalla scienza”.

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