La prima volta della crittografia quantistica nello spazio

Un esperimento realizzato dall'Agenzia Spaziale Italiana per la prima volta al mondo

Un esperimento realizzato in collaborazione tra il Dipartimento di ingegneria dell'informazione dell'Università di Padova e il Centro di geodesia spaziale di Matera dell'Agenzia Spaziale Italiana, ha consentito di effettuare la prima trasmissione quantistica terra-spazio via satellite. L'esperimento ha dimostrato la fattibilità dello scambio di un messaggio cifrato inviolabile su grandi distanze e via satellite, che utilizzi la meccanica quantistica (i fotoni - quanti di luce) come parte essenziale. Il messaggio oggetto dell'esperimento è stato codificato in particelle di luce e "sparato" verso il satellite "Lares", la cui superficie è ricoperta di specchi. Gli specchi lo hanno quindi riflesso verso la stazione ricevente a Terra.
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Una rappresentazione artistica del satellite "Lares", subito ribattezzato "la palla da discoteca", messo in orbita nel 2012 dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
Paolo Villoresi, docente di fisica sperimentale all'Università di Padova e coordinatore del team di ricerca, ha commentato: "Questi studi rispondono alla richiesta, sempre più crescente nella società, di scambiare informazioni in modo sicuro, soprattutto a seguito dei massicci attacchi alla privacy degli ultimi anni [...] I metodi utilizzati finora basano la loro sicurezza su complessi algoritmi matematici. In questo modo, però, sia il trasmettitore che il ricevente del messaggio devono essere già in possesso della chiave che permetta loro di codificare i messaggi, e di decifrarli. La crittografia quantistica, invece, è l'unica tecnica che consente di scambiare una chiave crittografica sicura e privata a distanza, senza la necessità di accesso fisico al trasmettitore, o al ricevitore [...] L'interesse è, infatti, rappresentato non solo dalla segretezza dell'informazione, ma anche dalla sua autenticità. Basti pensare, ad esempio, al nuovo sistema satellitare europeo Galileo, che presto estenderà le possibilità che ora sono offerte dal Global positioning system (Gps) americano. Oppure, in un ambito completamente diverso, alle operazioni finanziarie, nelle quali è essenziale certificare l'istante esatto in cui avvengono". L'esperimento italiano è riuscito a realizzare per la prima volta una trasmissione quantistica terra-spazio-terra su una distanza di 1.700 chilometri, mentre finora era stato possibile effettuare solo collegamenti via fibra ottica, fino a un massimo di 200 chilometri. La pubblicazione dell'esperimento ha avuto luogo sulla rivista "Physical Review Letters".