Un team di ricercatori della Scuola Normale Superiore ha individuato il limite massimo di distanza entro il quale, nell’informatica quantistica, è possibile trasmettere password e dati riservati in totale sicurezza: mille chilometri. Per oltrepassare questa soglia, diventa indispensabile l’utilizzo di ripetitori quantistici, dispositivi complessi e difficili da implementare. Cosa dice lo studio.
Definita la distanza massima entro cui la fisica garantisce la sicurezza informatica assoluta. Oltre i 1000 chilometri è necessario utilizzare dispositivi tecnologici aggiuntivi, come i ripetitori quantistici, la cui implementazione è complessa. La ricerca, condotta da un gruppo di fisici della Scuola Normale Superiore, è stata pubblicata su Nature Photonics.
Un team di ricercatori della Scuola Normale Superiore ha individuato il limite massimo di distanza entro il quale, nell’informatica quantistica, è possibile trasmettere password e dati riservati in totale sicurezza: mille chilometri. Per oltrepassare questa soglia, diventa indispensabile l’utilizzo di ripetitori quantistici, dispositivi complessi e difficili da implementare.
Nell’articolo pubblicato su Nature Photonics, i ricercatori Francesco Mele, Ludovico Lami e Vittorio Giovannetti hanno esaminato il tema della sicurezza informatica attraverso la lente della fisica quantistica. Questa disciplina, che studia le proprietà degli atomi e delle particelle fondamentali, offre un potenziale significativo per migliorare le tecnologie esistenti. Sebbene l’informazione quantistica sia avanzata a livello teorico, le sue applicazioni pratiche sono ancora limitate, come dimostrano i computer quantistici con pochi quantum bit realizzati in laboratori specializzati.
Il team ha lavorato sulla Quantum Key Distribution (QKD), una tecnologia già utilizzata in alcuni sistemi di sicurezza avanzati. Questa tecnica rende impossibile l’intercettazione e la decodifica dei dati da parte di attori esterni (come hacker), consentendo la creazione di una “chiave segreta” condivisa tra mittente e destinatario per cifrare e decifrare le informazioni. Ma qual è il limite di distanza per la QKD con l’attuale infrastruttura basata su fibre ottiche e satelliti?
“Oggi – spiega Francesco Mele – gli esperimenti più avanzati di QKD coprono distanze fino a circa 200 chilometri. Nel nostro lavoro abbiamo quantificato il problema, dimostrando che, in condizioni standard, la distanza massima teoricamente raggiungibile è di circa 1000 chilometri. In pratica, non è possibile utilizzare la QKD tra due città che distano più di mille chilometri senza disporre di dispositivi intermedi. Per superare questa barriera e trasmettere chiavi segrete su distanze maggiori, sono necessari i ripetitori quantistici, dispositivi complessi e potenzialmente onerosi, da posizionare in punti intermedi lungo il percorso di comunicazione“.
Secondo gli ultimi report di settore il 2025 vedrà un’accelerazione nello sviluppo e nell’implementazione di standard crittografici “quantum-safe”. Le aziende leader inizieranno a integrare protocolli di sicurezza quantistica nelle loro infrastrutture, pianificando investimenti in hardware e software compatibili con queste nuove tecnologie.
