È in rampa di lancio il progetto Quid (Quantum Italy Deployment), la realizzazione italiana della European Quantum Communication Infrastructure (EuroQci), promossa dalla Commissione europea con lo scopo di creare un’infrastruttura europea per la comunicazione quantistica.
Obiettivo del progetto, guidato da un consorzio di cui fa parte anche l’Agenzia spaziale italiana (Asi), è quello di ampliare le infrastrutture di comunicazione esistenti, in fibra ottica e satellitari, ed estendere la rete di comunicazione quantistica a tutto il nord-est italiano, includendo la tratta di Roma, Padova, Trento e Trieste. Quest’ultima si aggiungerà a quella già esistente che comprende Torino, Milano Bologna, Firenze Napoli e Matera.
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Comunicazioni super sicure
Avvalendosi delle leggi della meccanica quantistica Quid garantirà comunicazioni sicure attraverso lo scambio di chiavi quantistiche crittografiche (Quantum key distribution), utilizzate sia per decifrare il messaggio inviato attraverso un canale classico, sia ad allertare in caso di attacchi di terze parti.
Un sistema di cifratura inattaccabile che permetterà al mittente e al destinatario della comunicazione di avere l’assoluta certezza che il messaggio non possa essere intercettato.
Allo stesso tempo, Quid promuove lo sviluppo delle aziende italiane che producono sistemi e servizi per la comunicazione quantistica a diverse categorie di utenti.
La reti metropolitane
Il progetto svolgerà attività di servizio attraverso lo sviluppo di reti metropolitane di comunicazione quantistica, collegate tra loro attraverso un’infrastruttura che copre il territorio italiano, l’Italian Quantum Backbone.
Tale infrastruttura distribuisce, con stabilità e accuratezza senza precedenti, segnali di tempo e frequenza campione, usando fibre ottiche commerciali. In ogni rete di comunicazione quantistica metropolitana saranno effettuati scambi di chiave, come per esempio in ospedali, banche e università, utilizzando sistemi di distribuzione quantistica di chiavi crittografiche.
L’ausilio della fibra ottica
Attraverso la fibra ottica è possibile distribuire la comunicazione fino a un raggio di 20 chilometri. Distanze superiori di quelle metropolitane saranno coperte utilizzando dei nodi sicuri (nodi trusted) oppure attraverso tecniche innovative di Twin-Field che, sfruttando i principi della meccanica quantistica, sono in grado di replicare la chiave senza leggerla, preservando così il messaggio. In questo caso la comunicazione potrà essere inviata utilizzando dei nodi untrusted che riescono a coprire distanze fino a 200 chilometri.
Tecniche innovative
Utilizzando sistemi Qkd a variabili discrete, Quid unirà siti importanti per il collegamento tra la comunicazione in fibra ottica e il segmento spaziale del Qci europeo.
Accanto a queste attività di tipo infrastrutturale, Quid pone grande attenzione allo sviluppo dei metodi per l’erogazione ottimale dei servizi di comunicazione quantistica.
Il progetto infine lascia spazio allo sviluppo di tecniche innovative per l’incremento della frequenza di trasmissione, per l’utilizzo di nuovi tipi di fibre ottiche e per la trasmissione in aria.
Il consorzio Quid
Il consorzio Quid riunisce le aziende italiane leader nel settore, i principali Istituti di ricerca coinvolti nella comunicazione quantistica, sia per il segmento terrestre che per il segmento spaziale, e le Università impegnate nell’innovazione e nella formazione.
Le aziende che producono dispositivi di distribuzione quantistica di chiavi crittografiche, gestiscono reti di telecomunicazioni e servizi sia terrestri che spaziali, e offrono soluzioni integrate di sicurezza informatica che permetteranno di collegare agevolmente i sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche nelle reti di comunicazione sul territorio nazionale.
Aziende e università
Il consorzio, guidato dall’Istituto nazionale di ricerca metrologica (InRim), è composto da: Agenzia spaziale italiana (Asi), Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), Coherentia, Thales Alenia Space – Italia, Qti, Leonardo, ThinkQuantum, Telecom Italia, Telsy, Telespazio, Consorzio Top-Ix, Politecnico di Milano, Università degli studi dell’Aquila, Università La Sapienza, Università degli studi di Napoli Federico II, Università degli studi di Padova, Università degli studi di Trieste.
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