La diffusione dei computer quantistici potrebbe cambiare profondamente le regole della cybersecurity. Grazie alla capacità di affrontare determinati problemi matematici con una velocità potenzialmente irraggiungibile per i sistemi convenzionali, queste macchine potrebbero mettere in crisi alcuni degli algoritmi crittografici oggi utilizzati per proteggere comunicazioni, transazioni finanziarie e informazioni riservate. La sfida per il settore delle telecomunicazioni è preparare infrastrutture e sistemi di sicurezza a uno scenario nel quale le attuali tecniche di cifratura potrebbero diventare vulnerabili.
Alcune previsioni collocano tra cinque e dieci anni l’orizzonte entro il quale potrebbero diventare disponibili computer quantistici capaci di compromettere determinati sistemi crittografici. Le tempistiche rimangono incerte e dipendono dai progressi tecnologici, ma il problema è già al centro delle attività di ricerca delle aziende impegnate nella protezione delle comunicazioni digitali.
In questo ambito si inserisce il lavoro di FiberCop, che nel proprio Innovation Hub di Torino sta sperimentando la Quantum Key Distribution (QKD), una tecnologia che sfrutta le proprietà della fisica quantistica per distribuire chiavi crittografiche attraverso la fibra ottica. L’obiettivo è rafforzare la sicurezza delle comunicazioni e verificare come queste soluzioni possano essere integrate nelle infrastrutture di telecomunicazione.
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La minaccia quantistica alla crittografia tradizionale
La sicurezza di una parte significativa delle comunicazioni digitali si basa su problemi matematici estremamente difficili da risolvere per i computer tradizionali. Alcuni algoritmi impiegati nella crittografia a chiave pubblica, per esempio, fanno affidamento sulla complessità della fattorizzazione di grandi numeri o di altri problemi matematici.
L’avvento di computer quantistici sufficientemente potenti potrebbe modificare questo equilibrio. Determinati algoritmi quantistici permetterebbero infatti di risolvere alcuni di questi problemi molto più rapidamente rispetto ai sistemi classici.
Il rischio riguarda anche le informazioni raccolte oggi e conservate per essere decifrate in futuro, secondo una strategia conosciuta come harvest now, decrypt later. Un soggetto ostile potrebbe intercettare comunicazioni cifrate e archiviarle in attesa di disporre di strumenti quantistici capaci di violarne la protezione.
Per questo motivo, la transizione verso sistemi di sicurezza resistenti agli attacchi quantistici interessa già oggi settori nei quali la riservatezza dei dati deve essere garantita per molti anni, dalla finanza alla sanità, fino alle pubbliche amministrazioni e alle infrastrutture strategiche.
Due strade per proteggere le comunicazioni
La ricerca si sta sviluppando principalmente lungo due direttrici tecnologiche.
La prima riguarda la crittografia post-quantistica, basata su nuovi algoritmi matematici progettati per resistere anche agli attacchi condotti mediante computer quantistici. Questo approccio consente di aggiornare i sistemi di protezione intervenendo sul software e sui protocolli crittografici, senza richiedere necessariamente nuove infrastrutture fisiche.
La seconda strada è rappresentata dalla Quantum Key Distribution, che utilizza le proprietà dei sistemi quantistici per distribuire in modo sicuro le chiavi necessarie alla cifratura delle informazioni.
La differenza risiede nel meccanismo di protezione. Mentre la crittografia tradizionale e quella post-quantistica si affidano alla difficoltà di risolvere determinati problemi matematici, la QKD sfrutta fenomeni fisici che consentono di individuare possibili tentativi di intercettazione durante lo scambio delle chiavi.
I due approcci possono essere complementari: gli algoritmi post-quantistici sono destinati a trovare applicazione in un’ampia gamma di sistemi digitali, mentre la distribuzione quantistica delle chiavi può offrire un ulteriore livello di protezione per collegamenti particolarmente sensibili.
Come funzionano le chiavi quantistiche sulla fibra ottica
Il principio alla base della QKD è legato al comportamento dei fotoni, le particelle elementari della luce.
Nella distribuzione quantistica delle chiavi, le informazioni necessarie a costruire una chiave segreta vengono codificate in stati quantistici e trasmesse attraverso un canale ottico. Un eventuale tentativo di misurare questi stati può introdurre alterazioni rilevabili dai sistemi di controllo, permettendo ai soggetti che comunicano di individuare possibili intrusioni.
Il meccanismo consente di verificare la sicurezza dello scambio e, quando emergono anomalie incompatibili con i requisiti previsti, di scartare la chiave e generarne una nuova.
La QKD agisce quindi sulla fase di distribuzione delle chiavi, che vengono successivamente utilizzate dagli algoritmi crittografici per cifrare i dati. La sicurezza complessiva dipende anche dalla corretta implementazione dei dispositivi, dall’autenticazione delle comunicazioni e dalla protezione degli apparati.
Il sistema può essere integrato nelle reti in fibra ottica, sfruttando un’infrastruttura già largamente diffusa per la trasmissione delle informazioni. Questa possibilità apre prospettive applicative per gli operatori di telecomunicazioni, chiamati a gestire collegamenti sui quali transitano quantità crescenti di dati sensibili.
FiberCop, i test nell’Innovation Hub di Torino
La sperimentazione avviata da FiberCop nell’Innovation Hub di Torino si concentra sull’utilizzo della fibra ottica per lo scambio di chiavi quantistiche e sulla verifica delle prestazioni della tecnologia.
L’azienda sta studiando una modalità per utilizzare la medesima infrastruttura ottica sia per la trasmissione delle informazioni sia per la distribuzione delle chiavi crittografiche.
L’attività sperimentale deve affrontare una difficoltà tecnica significativa: i segnali utilizzati per le comunicazioni tradizionali possono generare interferenze e rumore che disturbano i segnali quantistici, particolarmente delicati.
Per questo i ricercatori stanno lavorando sulla coesistenza delle due tipologie di trasmissione, con l’obiettivo di individuare configurazioni capaci di mantenere affidabile lo scambio delle chiavi anche in presenza del normale traffico dati.
Un altro elemento riguarda le distanze. La distribuzione quantistica delle chiavi attraverso la fibra ottica è soggetta a limitazioni dovute all’attenuazione del segnale e alle caratteristiche fisiche dei collegamenti. La sperimentazione punta quindi a individuare soluzioni applicabili a infrastrutture reali, valutandone prestazioni e condizioni operative.
Dal laboratorio alla rete: i progetti di sperimentazione
Il passaggio dalla ricerca all’impiego operativo richiede di verificare il comportamento della QKD in condizioni vicine a quelle delle infrastrutture di telecomunicazione.
Tra le attività di ricerca figura il progetto Telco Edge Cloud, un’architettura che consente di elaborare dati e servizi in prossimità degli utenti e dei territori, migliorando le prestazioni e riducendo i tempi di risposta. L’integrazione della QKD in questo contesto permetterebbe di sperimentare nuovi strumenti di protezione delle comunicazioni in sistemi distribuiti.
Un ulteriore ambito di sperimentazione riguarda il collegamento quantistico tra le sedi FiberCop di via Lancia e via Reiss Romoli, a Torino. L’obiettivo è verificare la distribuzione delle chiavi in un contesto infrastrutturale concreto, raccogliendo indicazioni utili per un’eventuale evoluzione delle soluzioni sperimentate.
Le attività si inseriscono in un percorso di ricerca che coinvolge anche il progetto di realizzazione del Digital Twin delle centrali FiberCop, finanziato dal ministero dell’Ambiente e realizzato con il Politecnico di Torino, nel quale le chiavi quantistiche vengono impiegate per proteggere dati generati da sensori ambientali e infrastrutturali e utilizzati per la videosorveglianza e l’ottimizzazione energetica delle infrastrutture.
Questi casi consentono di esplorare le potenzialità della tecnologia in applicazioni nelle quali la protezione delle informazioni deve accompagnarsi all’affidabilità delle reti e alla continuità dei servizi.
Cybersecurity e infrastrutture critiche, le applicazioni della QKD
La protezione delle informazioni assume particolare rilevanza in un contesto caratterizzato dall’aumento degli attacchi informatici e dalla crescente digitalizzazione di servizi essenziali.
I sistemi di distribuzione quantistica delle chiavi potrebbero trovare applicazione nei collegamenti dedicati a istituzioni pubbliche, infrastrutture critiche, operatori finanziari e organizzazioni sanitarie, dove la riservatezza delle comunicazioni rappresenta un requisito particolarmente importante.
Anche le infrastrutture di telecomunicazione potrebbero beneficiare di ulteriori strumenti di protezione per i collegamenti tra nodi strategici, data center e piattaforme distribuite.
L’adozione su larga scala richiederà tuttavia ulteriori sviluppi tecnologici, verifiche di interoperabilità e valutazioni economiche. La gestione delle distanze, l’integrazione con gli apparati di rete e l’affidabilità dei sistemi in ambienti operativi complessi restano aspetti centrali per l’evoluzione della tecnologia.
Arianna, il podcast FiberCop racconta la sicurezza quantistica
La sperimentazione condotta nell’Innovation Hub di Torino è anche al centro del primo episodio di Arianna, il podcast lanciato da FiberCop il 28 luglio 2026 per raccontare il rapporto tra ricerca scientifica, connessione e innovazione.
Il progetto editoriale è pensato per rendere accessibili temi tecnologici complessi attraverso le esperienze di chi lavora nei laboratori e nei programmi di ricerca dell’azienda.
Il primo episodio è dedicato proprio alla Quantum Key Distribution, con un approfondimento sul funzionamento delle chiavi quantistiche e sulle prospettive per la protezione dei dati trasmessi sulla fibra ottica.
Per approfondire la tecnologia e le attività di sperimentazione è possibile ascoltare il primo episodio di Arianna attraverso il sito di FiberCop.
Le prospettive della sicurezza quantistica nelle telecomunicazioni
Il percorso verso reti capaci di resistere alle future minacce quantistiche si inserisce in un processo più ampio di evoluzione della cybersecurity.
La progressiva adozione di algoritmi post-quantistici e lo sviluppo della Quantum Key Distribution rappresentano due componenti di questa trasformazione, con caratteristiche tecnologiche e possibilità applicative differenti.
Per gli operatori di telecomunicazioni, la sfida consiste nel verificare come queste soluzioni possano essere integrate nelle infrastrutture esistenti, conciliando sicurezza, prestazioni e sostenibilità economica.
La sperimentazione di FiberCop a Torino contribuisce a esplorare questo percorso, mettendo alla prova tecnologie che potrebbero trovare applicazione nella protezione di collegamenti strategici e comunicazioni sensibili.
La capacità di proteggere le informazioni nel tempo sarà uno dei parametri con cui valutare l’affidabilità delle reti di nuova generazione. Le sperimentazioni sulle chiavi quantistiche permettono di anticipare questo passaggio, raccogliendo già oggi le conoscenze necessarie per affrontare l’evoluzione delle minacce informatiche.
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