Pubblicato il 7 Settembre, 2020
Nel pomeriggio di ieri si è conclusa a Trieste l’esperienza del EuroScience Open Forum 2020, che ha portato a dialogare fra loro e con il pubblico centinaia di esperti da tutto il mondo. Per l’occasione è stato anche organizzato un esperimento di comunicazione quantistica dal vivo con protagonisti il premier italiano Giuseppe Conte e il Rettore dell’Università di Trieste Roberto Di Lenarda. Durante questa speciale trasmissione, la prima realizzata in pubblico qui in Italia, non è mancata una piccola sorpresa architettata agli studenti dell’ateneo triestino.
Dopo un’intensa settimana di incontri con protagonisti scientifici di assoluta eccellenza, di scambi di informazioni e confronto di idee, ESOF 2020 è arrivato alla sua conclusione e lo ha fatto in bellezza, prima di passare il testimone a Leiden, che sarà la sede del EuroScience Open Forum 2022.
La manifestazione si è infatti conclusa con una “ciliegina scientifica” organizzata dal gruppo ‘Comunicazioni Quantistiche’ del CNR di Firenze con la coordinazione dell’Università di Trieste, nell’ambito del progetto “Quantum FVG”, che per l’occasione hanno organizzato un esperimento di comunicazione criptata via fibra ottica con tecnologia quantistica italiana.
Formalmente questo esperimento si definirebbe come una dimostrazione dal vivo di distribuzione di chiavi quantistiche in formato crittografato ma, per gli amici, la potremo chiamare “video-chiamata quantistica”.
Visto in prestigio del contesto anche gli interpreti di questo momento sono stati d’eccezione, ovvero il presidente del Consiglio Giuseppe Conte e il Magnifico Rettore dell’Università di Trieste Roberto Di Lenarda che si sono intrattenuti in una piacevole e sicura video-call supportata dalla fibra ottica di LightNet, la rete regionale della ricerca.
Durante la chiamata i due hanno discusso di scienza, prospettive future, impegni e, in particolare, il Rettore dell’ateneo triestino ha affermato “ESOF Trieste 2020 si chiude dopo 5 giorni ricchi di contributi multidisciplinari che dimostrano ancora una volta la necessità che la scienza venga riconosciuta con la rilevanza che merita e che è necessaria per la società e per i cittadini.“
Nel proseguo della comunicazione quantica non è però mancata una piccola sorpresa architettata da alcuni studenti di fisica dell’Università di Triste.
Mentre Conte e Di Lenarda interloquivano fra loro si è verificato un momento in cui, nel fluire delle chiavi sugli schermi dell’auditorium, è apparsa un’anomalia. I numeri e le lettere costituenti le chiavi in partenza dalla postazione del presidente del Consiglio sono improvvisamente diventai rossi, evidenziando così un accatto hacker.
Questo tentativo di hackeraggio è stato introdotto nell’esperimento per spiegare in modo semplice ed efficace il funzionamento del sistema di comunicazione su base quantica e testimoniare le sue enormi potenzialità per lo sviluppo di una rete di comunicazione sicura, dove ogni tentativo di approccio da parte di pirati informatici verrebbe immediatamente percepito e scansato.
“Questa dimostrazione – affermano gli organizzatori dell’evento – “sottolinea sia l’impatto delle tecnologie quantistiche sulla sicurezza delle comunicazioni, sia il contributo che l’Italia sta dando per lo sviluppo di questa nuova tecnologia anche nel contesto Europeo. Infatti, l’Europa si sta dotando di una rete di comunicazioni quantistiche, chiamata EuroQCI, che comprende fibre ottiche e satelliti, per garantire una grande capillarità sul territorio da un lato e connessioni a lunga distanza dall’altro. In questo ambito, l’Italia è all’avanguardia e sta contribuendo a EuroQCI con le proprie infrastrutture, centri di ricerca e università. Trieste, grazie alla sua posizione strategica, ha un ruolo di fondamentale importanza per estendere tale rete verso il nord e l’est Europa.”
Poi, andando più nello specifico del meccanismo alla base dell’esperimento e più in generale della comunicazione quantistica, gli esperti spiegano: “La sicurezza nelle comunicazioni è una priorità per i governi di tutto il mondo. Diversi metodi di protezione vengono impiegati in funzione del livello di sicurezza che si vuole raggiungere. Il metodo più sicuro e inviolabile prevede l’utilizzo di due copie della stessa chiave crittografica, cioè una sequenza di numeri casuali, ciascuna posseduta solo dal mittente del messaggio e dal suo destinatario, che viene utilizzata una volta sola. Si pone tuttavia il problema di come condividere le due copie tra il mittente e il destinatario, senza che questa venga intercettata compromettendo la sicurezza della comunicazione. Classicamente non si può fare di meglio che fidarsi del corriere, umano oppure elettronico, incaricato di trasmettere la chiave. Le tecnologie quantistiche permettono di risolvere questo problema.
Mentre classicamente, intercettando la copia della chiave trasmessa, è possibile farne un duplicato senza che il mittente o il destinatario se ne accorgano, compromettendo così la comunicazione, questa operazione è impossibile per chiavi quantistiche. Ogni tentativo di duplicazione di una chiave quantistica comporta una sua alterazione, che può essere facilmente rilevata dal destinatario della comunicazione con una semplice operazione di confronto tra le due copie. Durante la dimostrazione di comunicazione quantistica, questa tecnologia e il suo funzionamento sono stati presentati.”
In ambito mondiale c’è molta attenzione verso le potenzialità offerte dalla computazione quantistica. Paesi come la Cina hanno iniziato presto a investire nelle nuove tecnologie derivanti dagli studi sulla meccanica quantistica e si sono dotati di satelliti che si basano su questa tecnologia per ottenere canali di comunicazione sicuri. Negli Stati Uniti invece, dove l’imprenditoria privata del settore high tech è molto forte, si sono fatti avanti con importanti investimenti realtà come Google, Microsoft e Intel. L’Europa, partita inizialmente con un po’ di ritardo, ha però capito l’importanza di questa evoluzione scientifica e poi tecnica ed ha accettato anche lei questa nuova sfida.
Guardando in ambito italiano invece, si ricorda un primo sviluppo di sistema di comunicazione quantistico nel comune di Firenze, ma ora si sta cercando di perseguire obiettivi più ambiziosi. Prevista per febbraio 2021 è l’apertura di un canale di comunicazione quantistica, basato sull’uso di singoli fotoni, che connetterà la Sicilia con l’Isola di Malta e si reggerà su una rete sottomarina in fibra ottica.
In Italia esiste poi un’importate infrastruttura basata sulla fibra che connette Torino con Matera. Questa rete al momento viene usata per le trasmissioni legate al servizio meteorologico nazionale ma la speranza è quella di trasformarla nel primo network quantistico italiano. Un obiettivo questo che, come ha affermato ieri Alessandro Zavatta durante la cerimonia di chiusura, potrebbe essere raggiunto in breve tempo. Se ciò si realizzare il nostro paese sarebbe il primo in Europa a possedere un’infrastruttura comunicativa su base quantistica e se questa rete trovasse un’espansione verso nord/est la città di Trieste, grazie alla sua posizione strategica, farebbe da cardine per i nuovi ponti di comunicazione con l’Europa dell’est.
La città infatti beneficia già di una struttura telematica in fibra ottica chiamata LightNet, che copre l’intero territorio di Trieste ed è direttamente connessa con ARNES (la rete nazionale dell’istruzione e della ricerca slovena) tramite due link transfrontalieri. Questa rete inoltre è in fase di espansione nell’ambito del progetto “Quantum FVG” che si prefigge di realizzare una rete regionale di comunicazione quantistica su fibra ottica. A supporto di questo obiettivo la Regione Friuli Venezia Giulia ha deciso di stanziare una cifra pari a 1.5 milioni di euro, offrendo anche la possibilità di collegare l’infrastruttura triestina ad alcune fibre ottiche appartenenti alla Rete Pubblica Regionale, facendo sistema anche con altri enti come l’Università degli Studi di Udine. La meta successiva sarà invece quella di collegare Trieste con il ‘backbone quantistico’ di CNR e INRIM, ovvero la ‘dorsale quantistica’ italiana, alla rete mitteleuropea QUAPITAL (www.quapital.eu), creando quindi un collegamento transfrontaliero tra l’Italia e il Nord-Est Europa.
Nella cerimonia conclusiva di ESOF si è anche colta l’occasione per presentare davanti alle autorità e al pubblico il progetto QTI (Quantum Telecommunications Italy), un programma tecnologico che si pone some come orizzonte quello di creare un sistema di comunicazione quantistica in grado di supportare enormi transiti di dati, come quelli relativi alle elezioni, oppure gestire comunicazioni che necessitano di assoluta sicurezza come quelle di natura governativa, bancaria, o legate alla gestione della sanità, della scuola, dei trasporti pubblici, o che influiscono sulla distribuzione dell’energia e via dicendo. Questa nuova frontiera tecnologica potrebbe vantaggi sia in termini di sicurezza che di risparmio energetico, considerando che la computazione quantistica sarebbe in grado di velocizzare ogni operazione contendo così i consumi di energia. Una grande occasione dunque per rafforzare le fondamenta delle nostre attività e, al contempo, smorzare un po’ il loro impatto sull’ambiente.
Alla chiusura del forum scientifico internazionale di Trieste ha preso pare e parola anche il Ministro dello Sviluppo Economico Stefano Patuanelli che ha anticipato il suo sostegno sia alla tecnologia quantistica che a Trieste come hub di sviluppo: “Dobbiamo favorire l’applicazione diretta, la promozione e l’uso della conoscenza: solo così possiamo contribuire allo sviluppo culturale ed economico collettivo di questo Paese e dell’Europa. Nel campo della ricerca scientifica, i rapporti di collaborazione tra soggetti diversi sono più fruttuosi di quelli basati sulla sola concorrenza. A questo proposito, dobbiamo iniziare a cambiare la nostra mentalità e giorni come quelli vissuti all’ESOF facilitano questo cambiamento: possiamo lavorare in modo diverso, possiamo lavorare meglio e possiamo lavorare di più.
Dobbiamo creare le condizioni per consentire a Trieste di diventare un punto cardine del percorso verso la sostenibilità che il nostro Paese e le nostre attività industriali e manifatturiere dovranno intraprendere, e per diventare il centro della tecnologia quantistica. Dobbiamo cogliere questa opportunità unica, con il sostegno del governo. Questo ovviamente avrà il mio sostegno, così come il sostegno del Primo Ministro “.
Il presidente del Consiglio Giuseppe Conte invece, oltre a sperimentare le meraviglie della comunicazione su base quantistica, ha colto l’occasione per parlare della scienza in prospettiva, considerando sia la realtà triestina che il resto del Paese: “Esistono tutte le condizioni per costruire qualcosa destinato a svilupparsi anche in futuro. Trieste è la città italiana con il maggior numero di ricercatori per numero di abitanti. Qui sono concentrati centri scientifici di assoluta rilevanza internazionale. Oggi è quindi un momento importante e simbolico per lanciare anche questa prospettiva futura, bisogna lavorare sull’innovazione tecnologica, sulle tecnologie più avanzate e in questo gli scienziati italiani sono in prima linea. Ci sono quattro obiettivi fondamentali e prioritari della ricerca in Italia: favorire una ricerca multidisciplinare complessa e integrata, rafforzare la ricerca di base, promuovere la ricerca “mission-oriented” e avvicinare la ricerca alla formazione, poiché il mercato del lavoro richiede competenze sempre aggiornate, sempre adeguate alle sfide “.
Dopo quanto visto, ascoltato e sperimentato a ESOSF 2020 Trieste c’è da sperare per il meglio e vedere i sogni di scienziati, centri di ricerca e atenei universitari prendere una forma sempre più concreta, conducendoci a nuove dimensioni scientifiche e tecnologiche che garantiscano un futuro a noi e all’ambiente che, a volte più gentilmente e altre meno, ci ospita.
Fonti: ESOF 2020, Università di Trieste, CNR
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