Una rete di comunicazione quantistica che utilizzerà satelliti in orbite terrestri basse e medio-alte. È l’ultima sfida tecnologica della Cina, che ha deciso di scommettere sulla crescente frontiera della tecnologia quantistica applicata ai satelliti.
A dichiararlo è stato Pan Jianwei, scienziato dell’Accademia cinese delle scienze e membro del 14° Comitato nazionale della Chinese People’s Political Consultative Conference, che lo scorso 4 marzo ha parlato del progetto cinese in un’intervista rilasciata a Yicai Global a margine delle sessioni politiche tenute a Pechino.
«Stiamo collaborando con il National Space Science Center per sviluppare un satellite in orbita terrestre da medio-alta. In futuro, la combinazione di satelliti in orbita bassa e in orbita alta costruirà una rete di comunicazione quantistica su vasta scala», ha detto Pan Jianwei, secondo quanto riportato da Space News.
Il progetto cinese si inserisce nel crescente settore della space economy che punta a mettere le tecnologie spaziali a servizio delle comunicazioni sicure. A tal proposito, le telecomunicazioni quantistiche sembrano una frontiera sempre più promettente.
Negli ultimi anni, ha destato particolare interesse lo sviluppo della cosiddetta distribuzione a chiave quantistica (in sigla Qkd, dall’inglese Quantum key distribution). Si tratta di un sistema basato sulla meccanica quantistica che garantisce comunicazioni sicure attraverso la produzione di una ‘chiave segreta’. Questo sistema sfrutta a sua volta il principio dell’entanglement, che esprime la dispersione delle proprietà in fisica quantistica. Due particelle sono considerate in uno stato entangled (letteralmente, ‘intrecciate’), quando i loro stati sono ‘mescolati’ fino al punto da perdere la loro individualità: diventano così indistinguibili. Una proprietà della distribuzione quantistica basata su entanglement è che qualunque tentativo di misurarla disturba il sistema stesso (come ha dimostrato magistralmente Schrödinger nel 1935 con il suo paradosso del gatto).
Proprio qui, tornando alle comunicazioni quantistiche, sarebbe il segreto della sicurezza delle comunicazioni basate su Qkd. Ed è su questo che punta la futura rete di comunicazione quantistica della Cina. Già nel 2016 l’agenzia spaziale cinese aveva avviato i suoi primi esperimenti sulla distribuzione di chiavi quantistiche, grazie al lancio del satellite Micius.
I progressi fatti grazie ai dati di Micius sono riportati in uno studio pubblicato nel luglio 2022 sulla rivista Reviews of Modern Physics, a firma dello stesso Pan Jianwei e di altri colleghi dell’Accademia cinese delle scienze e dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina.
Il primo passo verso la rete quantistica cinese è invece il satellite Jinan-1, lanciato sempre nel luglio 2022, che servirà a condurre test di distribuzione di chiavi quantistiche all’interno di una rete a basso costo.
L’evoluzione di questo progetto dovrebbe essere un’infrastruttura per l’orbita terrestre bassa e medio-bassa. Il primo obiettivo sarà lo sviluppo di alcuni satelliti (da 3 a 5) con massa inferiore ai 100 chilogrammi, da inviare a un’altezza di 800 chilometri. Saranno questi i satelliti incaricati di generare particelle correlate da utilizzare come chiavi quantistiche. Ci saranno poi i satelliti da orbita media a geosincrona e i satelliti a orbita bassa, che forniranno il collegamento tra le città.
La futura rete di comunicazioni quantistiche rientra nel filone dei progetti tecnologici che il governo cinese ha inserito nei piani per il 2030, investendo imprese tecnico-scientifiche dalle ampie ricadute economiche e industriali.
Anche l’Europa di recente ha avviato studi in questo settore strategico: lo scorso 23 gennaio è stato sottoscritto tra Esa e Thales Alenia Space, capofila del consorzio TeQuantS, un nuovo contratto del valore di 10 milioni di euro per lo studio del comportamento delle particelle subatomiche nello spazio. L’obiettivo è sviluppare in tre anni le nuove tecnologie necessarie per dimostrare i collegamenti di comunicazione quantistica.
In apertura: decollo del primo razzo solido Lijian-1 di CAS Space dallo spazioporto nel deserto di Jiuquan il 27 luglio 2022. Credito: Chinese Academy Sciences.
