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Reti quantistiche per comunicazioni sicure

I ricercatori dei Los Alamos National Labs hanno realizzato una rete quantistica per l'invio di messaggi sicuri su collegamenti in fibra ottica.

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Uno dei sogni degli scienziati di tutto il mondo è realizzare una Internet quantistica che consenta comunicazioni sicure sfruttando le leggi della meccanica quantistica. Si tratta di un obiettivo teoricamente impossibile da raggiungere, poiché la semplice misura di un oggetto quantistico (ad esempio, un fotone) ne modifica velocità e posizione. I ricercatori dei Los Alamos National Labs in New Mexico hanno rivelato però che, da circa due anni e mezzo, una Internet quantistica alternativa funziona nei loro laboratori.

In una rete quantistica è virtualmente impossibile intercettare le comunicazione tra i nodi, in quanto la lettura di un messaggio verrebbe rilevato dal ricevitore. Per questo motivo, banche e altre organizzazioni alla ricerca della sicurezza perfetta hanno iniziato ad acquistare sistemi di crittografia quantistica. Le soluzioni offerte oggi sono però semplici connessioni punto-punto su un singolo cavo in fibra ottica. Il messaggio sicuro può essere inviato da A a B, ma non può essere instradato successivamente a C, D, E o F. Il routing comporta la lettura del messaggio quantistico e quindi la sua modifica. Il destinatario riceverebbe un messaggio diverso da quello inviato.

I ricercatori dei Los Alamos National Labs hanno creato una rete quantistica in cui i messaggi vengono instradati verso tutti i nodi attraverso un hub centrale. Ogni nodo integra un trasmettitore quantistico (un laser), ma non un rilevatore di fotoni. Quindi solo l’hub è in grado di decifrare il messaggio, convertendolo in bit convenzionali. Per l’invio dei messaggi viene utilizzata la crittografia one-time pad.

Il principale vantaggio di questo sistema è la semplicità dei moduli integrati in ogni nodo. Ogni modulo è grande quanto una scatola di fiammiferi, ma in futuro i ricercatori prevedono di ridurre la lunghezza di ogni lato di un ordine di grandezza. In questo modo sarà possibile integrarli in ogni dispositivo connesso ad una rete in fibra ottica, come computer o set-top box, per consentire l’invio sicuro dei messaggi.