Tre domande a Fabrizio Bianchi, Project Manager – Financed Projects, sulle Quantum Technologies per una sicurezza a prova di futuro

1) Le Quantum Technologies stanno trasformando il panorama tecnologico globale. Quali sono le implicazioni a lungo termine per il settore tecnologico e le industrie in generale?

Le Quantum Technologies nascono dall’applicazione dei principi della meccanica quantistica a dispositivi e sistemi di nuova generazione, permettendo di sviluppare strumenti con prestazioni inarrivabili per i sistemi classici.

Le principali aree di applicazione della tecnologia quantistica spaziano in diversi ambiti, ciascuno con un impatto potenzialmente rivoluzionario. Il Quantum Computing, ad esempio, permette di affrontare problemi estremamente complessi in tempi esponenzialmente più rapidi rispetto ai computer tradizionali, aprendo nuove possibilità in settori come la ricerca scientifica e l’ottimizzazione industriale. Tra le possibili applicazioni del Quantum Computing c’è la Quantum Simulation, che consente di simulare sistemi chimici e fisici estremamente complessi, oggi difficilmente modellabili con i metodi tradizionali. Un altro ambito chiave è quello della Quantum Communication, ovvero comunicazioni sicure basate sulla crittografia quantistica, che consente una distribuzione delle chiavi crittografiche teoricamente inviolabile. Non meno importanti sono le applicazioni nel campo del Quantum Sensing e della metrologia, dove strumenti di misura ultra-precisi trovano impiego in settori come la medicina, la geologia, la navigazione e la diagnostica avanzata.

Le implicazioni a lungo termine delle tecnologie quantistiche sono potenzialmente rivoluzionarie per l’intero ecosistema tecnologico e industriale.

In sintesi, le Quantum Technologies non solo promettono un salto di paradigma nel modo in cui elaboriamo le informazioni, comunichiamo e misuriamo il mondo, ma aprono anche scenari inediti capaci di ridefinire le basi stesse del progresso tecnologico nei prossimi decenni.

2) Nel contesto della nostra azienda, quali sono le principali aree di interesse per l’applicazione delle Quantum Technologies e come queste potrebbero contribuire a migliorare i prodotti e i servizi che offriamo ai nostri clienti?

Italtel ha progressivamente rafforzato il proprio impegno nell’ambito delle Quantum Technologies in particolare nel contesto della Quantum-safe Communication. Partecipando attivamente a diversi progetti europei – GUARD, Q-Secure Net, NANCY e SMARTY – oggi Italtel affronta sia le sfide sia le opportunità offerte da questo settore emergente, ponendo le basi per lo sviluppo di soluzioni innovative.

L’interesse crescente verso queste tecnologie è strettamente legato all’evoluzione del calcolo quantistico, che sta rapidamente passando dalla fase teorica a quella applicativa: i quantum computer promettono di risolvere problemi oggi irrisolvibili anche per i supercomputer più potenti. Tuttavia, a fronte di queste potenzialità, emergono anche rischi significativi, legati all’uso di questi strumenti da parte di malfattori, con possibili impatti sulla sicurezza in ambiti critici come la finanza, la difesa, le telecomunicazioni, le infrastrutture strategiche e la protezione della proprietà intellettuale.

Rispetto ad altri “allarmi tecnologici” del passato, la minaccia quantistica (quantum threat) presenta un’incognita importante: la variabile tempo. Non sappiamo con certezza quando i computer quantistici saranno realmente in grado di violare la crittografia attuale. Tuttavia, esiste già oggi una minaccia concreta, nota come “Harvest now, decrypt later“: dati sensibili possono essere intercettati e conservati oggi, per poi essere decifrati in futuro, una volta disponibili capacità computazionali sufficienti.

In questo scenario, la risposta di Italtel si basa su un approccio strategico e proattivo. Per l’ambito che riguarda la Quantum-safe Communication diverse Quantum Technologies vengono analizzate e adottate in base alle specifiche esigenze applicative. Ad esempio, per la crittografia (per data in-transit, at-rest, in-process) il percorso di transizione verso una crittografia che sia quantum-safe sarà graduale ma ineludibile, e coinvolgerà l’intero ecosistema ICT, sia a livello applicativo che infrastrutturale. “La storia ci insegna che cambiare la crittografia su larga scala non avviene in sette o dieci anni. Ci vuole più tempo” (fonte IBM).

In questo contesto, Italtel si pone l’obiettivo di facilitare una trasformazione sostenibile, promuovendo soluzioni compatibili con i sistemi esistenti e garantendo una migrazione graduale. Saranno fondamentali policy avanzate di key management, capaci di virtualizzare e orchestrare le tecnologie di key-distribution, superandone i limiti attuali. Al contempo, sarà essenziale monitorare gli impatti su performance, costi ed efficienza, bilanciando i nuovi livelli di sicurezza con la continuità operativa.

In sintesi, le Quantum Technologies rappresentano per Italtel un’area strategica di investimento, capace di rafforzare l’offerta in ambito cybersecurity e di garantire ai nostri clienti prodotti e servizi più sicuri, resilienti e pronti per il futuro.

3) Nel campo delle Quantum Technologies, sentiamo spesso parlare di Quantum Safety e Quantum Security. Potresti spiegare la differenza tra questi due concetti e come ciascuno impatta la protezione delle informazioni e la sicurezza delle infrastrutture?

La differenza tra Quantum Safety e Quantum Security è sottile, ma fondamentale.

Quantum Safety si riferisce a tecnologie e algoritmi progettati per essere resistenti agli attacchi di computer quantistici. In questo ambito rientrano, ad esempio, gli algoritmi di Post-Quantum Cryptography (PQC). La loro sicurezza si basa sull’assenza, ad oggi, di evidenze che tali algoritmi possano essere violati da attacchi quantistici. Tuttavia, trattandosi di una sicurezza computational-based, esiste sempre la possibilità che future scoperte o maggiori capacità computazionali possano compromettere la loro solidità. In questo contesto si apre un gioco continuo tra chi sviluppa nuove forme di cifratura e chi cerca di decifrarle: un classico cat-and-mouse game.

Quantum Security, invece, indica una forma di sicurezza incondizionata (unconditional security), cioè indipendente da qualsiasi ipotesi sulla potenza computazionale disponibile. Un esempio emblematico è la Quantum Key Distribution (QKD), che garantisce sicurezza teorica assoluta. Tuttavia, QKD presenta anche alcune limitazioni in termini di distanza coperta e costi, dovuti alla necessità di infrastrutture dedicate, come fibre ottiche specifiche. Inoltre QKD non permette l’autenticazione delle parti comunicanti.

Esistono anche tecnologie, definite quantum-enabling, di distribuzione delle chiavi a supporto di sistemi di cifratura a chiave simmetrica – ritenuti ad oggi più sicuri rispetto a quelli a chiave asimmetrica pubblica-privata – e che offrono soluzioni software già disponibili, information-theoretically secure contro un avversario la cui capacità computazionale è illimitata, e più sostenibile in termini economici e infrastrutturali, superando le criticità legate alla QKD. Un esempio di queste tecnologie è il protocollo Distributed Symmetric Key Establishment (DSKE), che permette la distribuzione di chiavi simmetriche garantendo quantum security.

Italtel, in quanto azienda attiva nel mercato ICT e nel ruolo di system integrator, propone nell’ambito della sicurezza soluzioni che seguono l’evoluzione delle tecnologie, integrandole in proposte rivolte ai clienti che garantiscono cyber e quantum-security. In quest’ottica, Italtel adotta un approccio crypto-agile, che consente di integrare e alternare in modo flessibile diverse tecnologie e algoritmi, mantenendo così elevati livelli di sicurezza anche in scenari in continua trasformazione.