Sudafrica e Cina, un collegamento satellitare quantistico ultrasicuro lungo 12.900 km

Roma – Documentata la prima dimostrazione di distribuzione di chiavi quantistiche, QKD, tra un microsatellite e stazioni terrestri mobili su una distanza intercontinentale di 12.900 km, stabilendo il collegamento satellitare quantistico più lungo mai realizzato nell’emisfero australe che collega Sudafrica e Cina. Lo rivela uno studio sulla comunicazione quantistica satellitare condotto dal gruppo di ricerca guidato da Juan Yin, dell’University of Science and Technology of China e da Yaseera Ismail, della Stellenbosch University, pubblicato su Nature. Utilizzando il microsatellite Jinan-1 e stazioni terrestri portatili, il gruppo di ricerca ha generato chiavi sicure in tempo reale, sfruttando le condizioni ambientali ottimali del Sudafrica per raggiungere una velocità di 1,07 milioni di bit sicuri per passaggio satellitare. I risultati validano la fattibilità di reti globali QKD basate su costellazioni di microsatelliti. La comunicazione quantistica satellitare rappresenta un avanzamento critico per la sicurezza delle informazioni, superando i limiti delle reti in fibra ottica. Il satellite Micius, nel 2016 ha dimostrato QKD su 7.600 km, ma richiedeva stazioni fisse e operava solo notturna. Jinan-1, lanciato nel 2022, integra tecnologie miniaturizzate per QKD in tempo reale, abilitando collegamenti mobili e globali. Il microsatellite Jinan-1, con una massa inferiore a 100 kg, impiega fonti luminose QKD miniaturizzate per la preparazione degli stati quantistici e un controllo d’assetto ad alta precisione per stabilizzare i collegamenti ottici. Le stazioni terrestri portatili sono state dispiegate in Cina e a Stellenbosch, in Sudafrica, sfruttando cieli sereni e bassa umidità per minimizzare l’assorbimento dei fotoni. Durante i test, Jinan-1 ha generato 250 milioni di fotoni quantistici al secondo, stabilendo collegamenti con stazioni in Cina e Sudafrica. La stazione di Stellenbosch ha registrato 1,07 milioni di bit sicuri per passaggio, utilizzando crittografia one-time pad per trasmettere immagini. Il collegamento tra Pechino e Stellenbosch ha dimostrato la sicurezza contro le intercettazioni, confermando la validità della tecnologia per reti globali. I risultati superano i precedenti record di distanza e mobilità, dimostrando la maturità della tecnologia QKD satellitare. Le limitazioni includono la dipendenza dalle condizioni atmosferiche ottimali, mitigate dall’uso delle stazioni portatili. La collaborazione internazionale tra Cina e Sudafrica evidenzia il potenziale di sinergie transnazionali per infrastrutture quantitative. Lo studio pone le basi per costellazioni di microsatelliti quantistici, abilitando reti globali sicure per settori strategici come difesa, finanza e intelligence. Il ruolo del Sudafrica nell’emisfero australe sottolinea l’importanza delle collaborazioni scientifiche per accelerare l’innovazione quantistica.(30Science.com)