Il Laboratorio di ottica e fotonica INCIPIT di UnivAQ è stato teatro di una recente scoperta compiuta da un team di ricercatori di varie università italiane e straniere, destinata ad avere ricadute molto importanti nell’ambito delle sperimentazioni che si stanno facendo a livello internazionale per migliorare la sicurezza dell’internet quantistico. Si tratta di comunicazione quantistica con stati multidimensionali su speciali fibre ottiche di ultima generazione, note come fibre multi-core. 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. La ricostruzione ha trasformato la città in una piattaforma aperta alla sperimentazione di nuove tecnologie, e in questo contesto è stato possibile istallare per la prima volta al mondo speciali fibre ottiche di ultima generazione, note come fibre multi-core, realizzando una infrastruttura unica nel suo genere. La ricerca mostra come questo nuovo metodo di generazione delle chiavi basato su stati quantistici multidimensionali – combinato ad una infrastruttura unica al mondo come quella aquilana – abbia consentito di migliorare la velocità di generazione di chiavi. Il tasso finale di trasmissione di chiave sicura è di 51.5 kbps su un canale di 52 km di lunghezza; un valore due volte maggiore rispetto a quello che si può ottenere nella stessa infrastruttura con un sistema tradizionale basato su qubit.
Il risultato di questa ricerca sarà pubblicato sulla nota rivista Nature Communications dal titolo Pratical high-dimensional quantum key distribution protocol over deployed multicore fiber.
