Una regione che guarda oltre: il quantum made in FVG

Il Friuli Venezia Giulia diventa laboratorio per la comunicazione quantistica: progetti e reti innovative aprono la strada a un futuro di sicurezza digitale e collaborazione internazionale

Il Friuli Venezia Giulia apre la strada alla ricerca sulla comunicazione quantistica

Il Friuli Venezia Giulia si sta affermando come un territorio strategico nello sviluppo delle tecnologie quantistiche, grazie a una rete di progetti finanziati dalla Regione che puntano a renderla un polo d’eccellenza per la sicurezza delle comunicazioni del futuro.

Abbiamo intervistato Angelo Bassi, professore ordinario di fisica teorica all’Università di Trieste, e Giorgio Giorgetti, dell’area dei servizi ICT dell’Università di Trieste e direttore tecnico di LightNet, la rete regionale accademica e della ricerca del Friuli Venezia Giulia, per approfondire le caratteristiche e gli obiettivi di tre progetti innovativi: Quantum FVG, QuFree ed Equip-FVG, coordinati dall’Università di Trieste.

Quali sono gli obiettivi principali dei progetti in corso nella regione?

Bassi: Quantum FVG è nato per sviluppare un’infrastruttura permanente di comunicazione sicura basata sulla distribuzione quantistica delle chiavi (QKD), con l’obiettivo di sperimentare e rendere operativa la trasmissione protetta di dati attraverso tecnologie quantistiche. Dal 2024 è attivo il laboratorio QCI, dedicato allo sviluppo e test di nuove soluzioni di comunicazione quantistica su fibra ottica, anche in produzione, con un forte impegno anche nella formazione di studenti e neolaureati.

Il progetto prevede la creazione della prima rete quantistica regionale, basata su una dorsale in fibra ottica della Regione, che collega l’Università di Trieste e l’Università di Udine, con un nodo al laboratorio QCI. Come frutto di cinque anni di lavori, da febbraio 2025, le università di Trieste e Udine sono collegate da un link quantistico in fibra ottica, che garantisce sicurezza e stabilità. La gestione tecnica del mezzo fisico è affidata a LightNet, la rete regionale che connette università ed enti di ricerca e partecipa ai progetti nella definizione o nell’adattamento dei modelli di gestione del servizio.

Quantum FVG punta inoltre a estendere la rete ai confini nazionali, integrandola con le future infrastrutture quantistiche italiane e internazionali, incluse le connessioni con Slovenia e Austria. Tra i risultati già raggiunti spiccano due dimostrazioni pionieristiche: la prima comunicazione quantistica pubblica in Italia, presentata durante ESOF2020, e la prima trasmissione quantistica transfrontaliera tra Italia, Slovenia e Croazia, realizzata in occasione del G20 su Ricerca e Innovazione, che si è tenuto a Trieste nel 2021.

QuFree, invece, si concentra sulla comunicazione quantistica in spazio libero. Non si usano fibre ottiche, ma si punta a collegamenti diretti tra due punti, come tra terra e mare o tra edifici distanti. Questo tipo di connessione è particolarmente interessante per contesti dinamici, come le navi o le piattaforme offshore, e presenta sfide particolari, ad esempio legate alla stabilità del segnale in condizioni ambientali variabili. Il progetto QuFree mira a superare queste sfide, rendendo la comunicazione quantistica sicura più versatile e diffusa.

Infine, Equip-FVG rappresenta l'evoluzione di quanto fatto finora: mira a realizzare una rete quantistica stabile e permanente, integrata in un’infrastruttura in fibra ottica che colleghi le principali città e centri di ricerca del Friuli Venezia Giulia. L’obiettivo non è solo sperimentale, ma anche operativo: testare l’uso della QKD in scenari reali, come quelli della logistica portuale o delle comunicazioni tra enti pubblici.

In che modo la crittografia quantistica rivoluziona la sicurezza delle comunicazioni?

Bassi: La crittografia quantistica rappresenta un grande passo avanti per la sicurezza delle comunicazioni, perché usa i principi della meccanica quantistica per creare e scambiare chiavi segrete. A differenza della crittografia asimmetrica tradizionale, è sicura anche contro gli attacchi dei computer quantistici: infatti, se qualcuno prova a intercettare i dati, altera lo stato delle particelle e lascia tracce che possono essere rilevate. Questo è il principio alla base della Distribuzione Quantistica delle Chiavi (QKD), che utilizza i fotoni, cioè le particelle della luce, per trasmettere le chiavi. Confrontando parti della chiave ricevuta, è possibile accorgersi di eventuali anomalie e bloccare subito la comunicazione. La QKD offre così un sistema di scambio chiavi sicuro fin dalla base.

Qual è il ruolo delle infrastrutture di rete in questi progetti?

Giorgetti: LightNet, la rete in fibra ottica regionale che collega le università e la maggior parte degli enti di ricerca regionali, collabora nella progettazione, implementazione e manutenzione dell'infrastruttura che ospita le sperimentazioni. Una delle principali sfide è la coesistenza sulla stessa fibra ottica di segnali classici e segnali quantistici, che hanno caratteristiche molto diverse. Stiamo lavorando su modelli di gestione differenziata del servizio e su sistemi di monitoraggio in grado di rilevare eventuali anomalie o interferenze. Inoltre, stiamo collaborando strettamente con i partner accademici e industriali per testare protocolli e dispositivi in condizioni realistiche.

GARR è uno dei soci di LightNet e segue con interesse queste attività. Al momento ha un ruolo di osservazione e valutazione tecnica. Auspichiamo di poter attingere ancora una volta all’esperienza di GARR nella gestione di reti ad alte prestazioni per un'eventuale adozione di un modello condiviso valido anche sulla lunga distanza, in linea con le direttive europee per la realizzazione della EuroQCI, la futura infrastruttura di comunicazione quantistica su scala continentale.

Che ruolo ha la formazione in questo progetto?

Bassi: Il laboratorio di Trieste è frequentato da dottorandi e studenti magistrali, che partecipano attivamente alla ricerca. Inoltre, i progetti coinvolgono team multidisciplinari: fisici, ingegneri, informatici, creando un ambiente di apprendimento concreto e orientato all’innovazione. L’interazione tra mondo accademico, industria e infrastrutture di rete crea un ecosistema fertile per la crescita scientifica.

Quali sviluppi sono previsti nei prossimi anni?

Bassi: Il prossimo obiettivo è ampliare la rete sperimentale e connetterla con iniziative nazionali ed europee, puntando a fare del Friuli Venezia Giulia un nodo strategico. La posizione geografica della regione, e in particolare di Trieste, facilita i collegamenti transfrontalieri – a partire dalla Slovenia – e pone le basi per un’integrazione con l’Austria e il resto d’Italia. Parallelamente, cresce l’interesse da parte di settori come i trasporti intelligenti, la logistica e il comparto marittimo, insieme a una sempre maggiore attenzione alla cybersecurity. L’infrastruttura mira a evolvere verso una rete operativa, pensata per collegare punti strategici come porti, stazioni, centri istituzionali e di ricerca, con l’ambizione di diventare un modello replicabile su scala nazionale.

Quantum FVG, QuFree ed Equip-FVG rappresentano un’esperienza unica nel panorama italiano: una sperimentazione concreta e interdisciplinare, che unisce università, centri di ricerca, operatori di rete e istituzioni. Il Friuli Venezia Giulia si sta ritagliando un ruolo da protagonista nella corsa alla comunicazione quantistica, un settore destinato a cambiare il futuro della sicurezza, della tecnologia e della cooperazione scientifica internazionale.