Eseguita la prima comunicazione “quantistica” da Terra con i satelliti operativi a 20mila Km di quota

Risultato nato dalla collaborazione tra il gruppo “QuantumFuture” dell’Università di Padova e il Matera Laser Ranging Observatory del Centro di Geodesia spaziale ASI

I ricercatori italiani hanno dimostrato la fattibilità delle comunicazioni quantistiche tra i satelliti di navigazione globali ad alta orbita e una stazione terrestre, con uno scambio su una distanza di 20mila km

L’esperimento è di fatto una pietra miliare circa la fattibilità di comunicazioni quantistiche sicure su scala globale, utilizzando il sistema globale di navigazione satellitare (Gnss).

di Enrica Battifoglia – Le trasmissioni via satellite super-sicure perché trasportate dalla luce non sono più un sogno della fantascienza: diventano possibili grazie all’esperimento italiano che ha eseguito la prima comunicazione quantistica da Terra con i satelliti che sono operativi alla quota di 20.000 chilometri, come quelli per la navigazione.

Pubblicato sulla rivista Quantum Science and Technology, il risultato è nato dalla collaborazione tra il gruppo QuantumFuture dell’Università di Padova, coordinato da Paolo Villoresi e del quale fa parte Giuseppe Vallone, e il Matera Laser Ranging Observatory (Mlro) diretto da Giuseppe Bianco e attivo nel Centro di Geodesia spaziale dell’Agenzia Spaziale Italiana (Asi). Il supporto tecnico è stato fornito dalla società e-Geos (Telespazio-Asi).

Lo stesso gruppo di ricerca, attivo dal 2003, aveva fornito nel 2015 la prova di principio della possibilità della comunicazione quantistica con un satellite a quota 1.700 chilometri.

A tre anni di distanza, il nuovo risultato è una pietra miliare che dimostra la possibilità di comunicazioni quantistiche sicure utilizzando il Sistema satellitare globale di navigazione (Gnss).

Appartengono a questa famiglia di satelliti quelli del sistema europeo Galileo, l’americano Gps (Global Positioning System) il russo Glonass, il cinese BeiDou, il giapponese Qzss e l’indiano l’Inrss/Navic.

Nell’esperimento sono stati scambiati alcuni fotoni fra l’osservatorio Mlro e due satelliti della costellazione Glonass, in modo da misurare per la prima volta le perdite a cui va incontro il segnale quantistico, determinando di conseguenza le caratteristiche sia della crittografia quantistica per le comunicazioni con i satelliti per la navigazione, sia le caratteristiche del ricevitore a Terra.

“Il nostro è un risultato che riguarda ancora la ricerca: siamo fermi alla dimostrazione scientifica”, ha detto Villoresi.

Non è poco, considerando i tanti gruppi di ricerca che in tutto il mondo stanno esplorando questa strada. I risultati italiani potranno adesso gettare le basi per una grande quantità di applicazioni, diverse a seconda delle caratteristiche dei satelliti: dalla navigazione alla meteorologia, dalle comunicazioni, fino all’esplorazione spaziale e all’astronomia. L’accesso a orbite così alte permetterà infatti di affrontare nuovi esperimenti di fisica nello spazio.

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