Nodi crittografia quantistica

Quantum Internet nel 2025: Stato attuale dei progetti e paesi leader nei settori commerciale e di ricerca

Lo sviluppo di Internet quantistico nel 2025 ha raggiunto una fase in cui i concetti teorici si stanno trasformando costantemente in applicazioni pratiche. Questa tecnologia emergente si basa sui principi della meccanica quantistica, in particolare sull’entanglement quantistico e sulla distribuzione delle chiavi quantistiche (QKD), consentendo canali di comunicazione resistenti alle intercettazioni tramite metodi computazionali classici. Le implicazioni sono enormi: l’Internet quantistico promette livelli di sicurezza senza precedenti per i settori governativo, finanziario e sanitario, e ha il potenziale di rivoluzionare la collaborazione scientifica su scala globale. La competizione tra i paesi leader si sta intensificando, con governi, istituzioni di ricerca e aziende private che investono miliardi per garantirsi una posizione di rilievo sia a livello commerciale che accademico. La corsa globale non riguarda solo lo sviluppo della tecnologia più avanzata, ma anche la definizione degli standard e delle infrastrutture per le future reti di comunicazione quantistica internazionale.

Progressi globali nello sviluppo di Internet quantistico

La Cina continua a guidare il mondo con una dorsale di comunicazione quantistica terrestre ben consolidata che collega aree metropolitane chiave come Pechino, Shanghai e Guangzhou. Questa rete utilizza sistemi QKD in fibra ottica, consentendo comunicazioni sicure su centinaia di chilometri, ed è ulteriormente potenziata da comunicazioni quantistiche satellitari tramite il satellite Micius. Nel 2025, la Cina ha annunciato aggiornamenti significativi a Micius, migliorando la stabilità della distribuzione dell’entanglement su distanze maggiori e aumentando la capacità degli scambi internazionali di chiavi quantistiche. Questi progressi rendono la Cina non solo un leader tecnologico, ma anche un attore chiave nella definizione dei futuri protocolli di comunicazione quantistica.

L’Unione Europea, con il programma EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure), sta passando alla fase di implementazione su larga scala, puntando a collegare tutti i 27 stati membri attraverso una rete ibrida quantistica-classica. Questa iniziativa si concentra sulla protezione delle infrastrutture critiche, sulla salvaguardia dei dati governativi sensibili e sull’abilitazione di comunicazioni sicure per settori come la banca e la sanità. Nel 2025, sono state condotte con successo prove transfrontaliere tra Francia, Germania e Spagna, dimostrando la fattibilità di una rete quantistica a livello continentale. L’EuroQCI sta inoltre lavorando per integrare collegamenti satellitari al fine di garantire una portata globale.

Negli Stati Uniti, il Dipartimento dell’Energia, la NASA e un consorzio di università di alto livello stanno collaborando per costruire una rete ibrida quantistica che collega istituzioni accademiche, laboratori di ricerca e organizzazioni della difesa. Sono stati fatti progressi significativi nell’integrazione di ripetitori quantistici nelle reti in fibra esistenti, un passo essenziale per consentire ai segnali quantistici di percorrere distanze maggiori senza perdere integrità. Progetti pilota a Chicago, Boston e New York stanno attualmente testando l’interoperabilità tra diversi sistemi QKD, con l’obiettivo di creare entro il prossimo decennio una dorsale nazionale di comunicazione sicura quantistica.

Principali iniziative commerciali

L’adozione commerciale delle tecnologie di Internet quantistico in Giappone sta accelerando, grazie a partnership strategiche tra giganti delle telecomunicazioni come NTT e leader della ricerca come Toshiba. Nel 2025, queste collaborazioni hanno portato servizi di comunicazione sicura quantistica nel distretto finanziario di Tokyo, dove diverse grandi banche stanno utilizzando collegamenti QKD per proteggere le transazioni interbancarie. Il governo giapponese sta inoltre offrendo sussidi alle imprese private per adottare la crittografia quantistica, garantendo una rapida scalabilità dell’uso commerciale.

Nel Regno Unito, British Telecom (BT) e Toshiba Europe hanno ampliato le sperimentazioni di reti sicure quantistiche in tutta Londra, con una copertura che ora si estende alla City e a Canary Wharf. Questi sistemi pilota non solo testano la sicurezza del QKD in scenari reali, ma valutano anche l’integrazione con servizi aziendali basati su cloud. Se avranno successo, il Regno Unito prevede di offrire servizi commerciali a enti governativi, operatori di infrastrutture critiche e aziende fintech entro il 2027.

L’Australia, pur essendo un attore più piccolo rispetto alla Cina o all’UE, si è posizionata come innovatrice nell’integrazione della crittografia quantistica. Progetti collaborativi tra università di Sydney e compagnie di telecomunicazioni stanno inserendo il QKD nelle infrastrutture in fibra esistenti, concentrandosi inizialmente su sistemi sanitari critici e strutture governative. Questo approccio consente un’adozione graduale ed economicamente sostenibile, mantenendo al contempo i più alti requisiti di sicurezza.

Paesi leader nella ricerca e innovazione

L’Università di Scienza e Tecnologia di Hefei, in Cina, rimane un punto di riferimento nella ricerca sulla comunicazione quantistica. Nel 2025, il suo team ha raggiunto un record mondiale nella distanza di scambio dell’entanglement, un processo fondamentale per estendere le reti quantistiche a scala continentale. La ricerca ha inoltre fatto progressi nella miniaturizzazione dei dispositivi quantistici, rendendoli più pratici per l’integrazione nei sistemi mobili e satellitari. Questi sviluppi hanno implicazioni globali sia per la difesa sia per applicazioni civili.

In Europa, l’Università di Vienna, in collaborazione con l’Accademia Austriaca delle Scienze, ha condotto esperimenti pionieristici nella comunicazione quantistica satellite-terra. In collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea, sono stati testati con successo collegamenti quantistici tra stazioni terrestri in Austria, Italia e Germania. Questo lavoro è cruciale per lo sviluppo futuro di un Internet quantistico globale, poiché collega i sistemi terrestri e spaziali, garantendo la sicurezza delle comunicazioni anche su distanze intercontinentali.

Negli Stati Uniti, con contributi da MIT, Caltech e l’Università di Chicago, si sta investendo molto nello sviluppo di ripetitori quantistici. Questi dispositivi sono essenziali per superare i limiti di attenuazione dei fotoni nelle fibre ottiche, permettendo comunicazioni stabili su migliaia di chilometri. Nel 2025, i ricercatori statunitensi hanno dimostrato una nuova generazione di ripetitori quantistici in grado di mantenere l’entanglement per periodi più lunghi, un passo significativo verso l’implementazione pratica su larga scala delle reti quantistiche.

Collaborazioni di ricerca e finanziamenti

Il programma Horizon Europe dell’Unione Europea ha stanziato miliardi di euro specificamente per la ricerca sulla comunicazione quantistica. Incoraggiando la collaborazione tra startup, laboratori nazionali e università consolidate, l’UE garantisce che i progressi nei protocolli QKD, nella miniaturizzazione dell’hardware e nell’integrazione satellitare rimangano all’avanguardia a livello globale. Questi finanziamenti hanno inoltre dato priorità allo sviluppo di standard aperti per l’interoperabilità tra reti di diversi paesi.

Il Giappone ha riconosciuto la tecnologia di Internet quantistico come questione di importanza strategica nazionale. Il suo piano di finanziamento decennale, lanciato nel 2024, mira a integrare sistemi sicuri quantistici in diversi settori critici, tra cui sanità, difesa e trasporti. Questo garantisce non solo un avanzamento tecnologico, ma anche una resilienza contro potenziali minacce informatiche dirette alle infrastrutture nazionali nei decenni futuri.

Il Canada, pur non essendo tra i leader nelle infrastrutture quantistiche su larga scala, eccelle in aree di ricerca specializzate. L’Università di Waterloo e il fondo Quantum Valley Investments si concentrano sul calcolo sicuro multi-parte e sulla progettazione avanzata di ripetitori quantistici. Queste innovazioni potrebbero diventare componenti cruciali per scalare le reti quantistiche a livello globale, e la competenza specializzata del Canada garantisce il suo ruolo come contributore rispettato nel settore.

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Sfide e prospettive future

Nonostante i progressi impressionanti, diverse sfide tecniche e strategiche devono essere superate prima che un Internet quantistico veramente globale possa diventare realtà. Una delle principali difficoltà è la prontezza commerciale dei ripetitori quantistici. Senza ripetitori prodotti in massa e a costi contenuti, le reti quantistiche terrestri a lunga distanza rimarranno limitate. I sistemi satellitari possono colmare alcune lacune, ma presentano sfide proprie, tra cui interruzioni dovute alle condizioni atmosferiche e costi operativi elevati.

Un’altra sfida riguarda la creazione di standard internazionali. Attualmente, diversi paesi e aziende stanno sviluppando sistemi proprietari, il che potrebbe portare a problemi di compatibilità in futuro. Senza protocolli concordati per la distribuzione di chiavi quantistiche, lo scambio dell’entanglement e l’autenticazione delle reti, sarà più difficile realizzare la visione di un Internet quantistico sicuro e senza confini. Gli sforzi di standardizzazione sono in corso attraverso organismi internazionali, ma i progressi sono lenti a causa di interessi nazionali divergenti.

Nonostante queste sfide, le prospettive rimangono ottimistiche. Molti esperti prevedono che entro i primi anni ’30, le reti di comunicazione ibride, che combinano sistemi classici e quantistici, diventeranno comuni, inizialmente nei settori governativi e della difesa, per poi estendersi all’uso commerciale. Queste reti potrebbero rivoluzionare industrie come la finanza, la sanità e la logistica, offrendo un livello di protezione dei dati attualmente irraggiungibile con i metodi crittografici tradizionali.

Prossime tappe

Entro il 2026, la prima fase operativa dell’EuroQCI dovrebbe collegare almeno dieci stati membri dell’UE tramite canali sicuri quantistici, consentendo comunicazioni governative criptate e transazioni bancarie sicure. Questo segnerà la nascita della prima rete quantistica multinazionale su larga scala al mondo.

La Cina sta preparando il lancio del suo secondo satellite di comunicazione quantistica, dotato di maggiore larghezza di banda, miglior correzione degli errori e generazione dell’entanglement più stabile. Questi aggiornamenti rafforzeranno la capacità della Cina di mantenere comunicazioni intercontinentali sicure e consolideranno la sua leadership nella corsa quantistica globale.

Negli Stati Uniti, il Chicago Quantum Exchange prevede di espandere la propria rete a ulteriori centri di ricerca in tutto il paese, formando la base per un’infrastruttura nazionale sicura quantistica. Questa espansione servirà anche come banco di prova per l’interoperabilità tra diverse tecnologie di rete quantistica, un passo fondamentale verso la connettività internazionale.