L’Internet quantistico è una prospettiva rivoluzionaria nell’ambito delle telecomunicazioni: sfruttando la leggi della meccanica quantistica, garantisce la totale sicurezza ed efficienza nello scambio di informazioni. Tuttavia, le sfide tecniche e di scalabilità rendono l’implementazione su larga scala ancora un obiettivo da raggiungere. Grazie al protocollo di Quantum Key Distribution (QKD), l´Internet quantistico garantisce la totale sicurezza nella trasmissione di dati, ed è visto con estremo interesse da un numero sempre maggiore di aziende.

Per potersi affermare, però, deve migliorare la velocità di generazione delle chiavi crittografiche, attualmente inferiore rispetto a quella offerta dai sistemi di telecomunicazione tradizionali, soprattutto in fibra ottica.In questo quadro si colloca la scoperta di un team composto da studiosi dell’Università di Firenze, dell’Università dell’Aquila, dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), dell’Università tecnica della Danimarca (DTU) e dell’azienda italiana QTI - Quantum Telecommunications Italy, oggetto di una pubblicazione sulla  rivista Nature Communications, dal titolo “Practical high-dimensional quantum key distribution protocol over deployed multicore fiber”. Il team, operante nel laboratorio di ottica e fotonica INCIPICT presso l’Università dell’Aquila, ha messo a punto un metodo di comunicazione quantistica in grado di raddoppiare la velocità di generazione di chiavi crittografiche. La dimostrazione è stata resa possibile da stati multidimensionali presenti su speciali fibre ottiche di ultima generazione, note come fibre multi-core, installate all’Aquila. “Attualmente – spiega Davide Bacco, docente di Fisica della materia dell’Università di Firenze – i sistemi commerciali di QKD hanno una velocità di generazione di chiavi dell’ordine di poche migliaia di bit al secondo. Questo limita non solo l’utilizzo da parte degli utenti, ma anche la nascita di nuove possibili applicazioni legate a questa tecnologia. Potremmo paragonarli ai vecchi modem 56k, dove la navigazione internet era lenta e a volte snervante”. “Le attuali implementazioni della QKD, sia in ambito di ricerca che industriale, utilizzano come mezzo di informazione i qubit, il corrispettivo quantistico dei bit classici, che nonostante le proprietà quantistiche possono essere mappati solo in due valori: il bit 0 o il bit 1. Al contrario – prosegue Bacco – gli stati quantistici multidimensionali possono assumere valori in un intervallo molto più ampio, così da poter aumentare l’efficienza di creazione delle chiavi”. “E’ come passare da una visualizzazione in bianco e nero ad una a colori”, afferma Alessandro Zavatta, primo ricercatore del Cnr-Ino. “La generazione, trasmissione e misura di questi stati multidimensionali non è ancora del tutto definita e presenta ancora delle sfide tecnologiche da risolvere”.