Il futuro di Internet passa da Pisa. Importante scoperta di un gruppo di ricercatori della Scuola Normale Superiore: è stata calcolata la distanza massima entro cui si possono trasmettere password e altri dati riservati con sicurezza assoluta. Si tratta di mille chilometri. Stiamo parlando di ricerche relative alla sicurezza informatica.
In un articolo scientifico pubblicato su Nature Photonics i ricercatori Francesco Mele, Ludovico Lami e Vittorio Giovannetti si sono soffermati sul problema della sicurezza informatica dal punto di vista della fisica quantistica. L’informatica quantistica utilizza le proprietà della fisica quantistica (la teoria che descrive gli atomi e le particelle fondamentali della natura) al fine di migliorare le prestazioni della tecnologia. L’informazione quantistica è molto sviluppata dal punto di vista teorico. In via sperimentale, invece, sino ad ora è stata applicata solo su piccola scala (i computer quantistici, ad esempio, realizzati con pochi quantum bit in laboratori molto specializzati).
I ricercatori hanno utilizzato una tecnologica già presente in speciali sistemi di sicurezza, la Quantum Key Distribution (QKD), che rende impossibile l’intercettazione e la decriptazione dei dati da parte di agenti esterni (come hacker) consentendo di generare una “chiave segreta” che viene condivisa solo tra mittente e destinatario e si può usare per cifrare e decifrare le informazioni. La distanza massima raggiungibile per la QKD, utilizzando l’infrastruttura Internet ad oggi disponibile, basata su fibre ottiche e satelliti, sino a dove può arrivare?
“Attualmente – spiega Francesco Mele – gli esperimenti più avanzati di QKD permettono di coprire distanze fino a circa duecento chilometri. Nell’articolo risolviamo questo problema in modo quantitativo, dimostrando che, in condizioni standard, la distanza massima teoricamente raggiungibile è di circa mille chilometri. In altre parole, non è possibile stabilire QKD tra due città distanti più di mille chilometri senza ulteriori dispositivi nel mezzo. Per superare tale limite e trasmettere chiavi segrete oltre questa distanza, è necessario quindi utilizzare “ripetitori quantistici”, dispositivi complessi e potenzialmente costosi, da collocare in punti intermedi lungo la linea di comunicazione”.
Il lavoro della Scuola Normale affronta questa questione connettendola in maniera esatta allo studio della trasmissione dell’“entanglement” su lunghe distanze. L’entanglement è una risorsa fondamentale per molti algoritmi quantistici, e la sua trasmissione e manipolazione sono considerati un passo cruciale nello sviluppo di una rete internet quantistica.
Foto: da sinistra Vittorio Giovannetti, Francesco Mele e Ludovico Lami
