​Il 14 aprile si è celebrato il World Quantum Day, una ricorrenza internazionale nata per avvicinare il grande pubblico a una delle frontiere più affascinanti della scienza contemporanea. Le tecnologie quantistiche non sono più un tema da fantascienza: industrie, governi e forze armate di tutto il mondo le considerano già oggi una priorità strategica. Ma di cosa si tratta davvero? E perché è di interesse per la Difesa e per la Marina Militare?

Tutto parte da una differenza apparentemente semplice. I computer che usiamo ogni giorno elaborano informazioni sotto forma di bit, unità che possono valere solo 0 oppure 1. I computer quantistici operano invece attraverso qubit che, come una moneta lanciata e ancora in rotazione, possono trovarsi contemporaneamente sia nello stato 0 sia nello stato 1. Questa proprietà di sovrapposizione, insieme all'entanglement (correlazione a distanza tra qubit, in cui lo stato di uno determina istantaneamente quello dell'altro), è alla base dei tre settori chiave delle tecnologie quantistiche - calcolo, comunicazione e sensoristica - che aprono scenari di grande interesse per la Difesa e per la Marina Militare.

La capacità di “vedere" senza essere visti e quella di navigare con precisione costituiscono requisiti che da sempre caratterizzano il mondo della Marina Militare, e la sensoristica quantistica, il settore tecnologicamente più maturo, offre opportunità di grande interesse.

Lo sviluppo di magnetometri, gravimetri e accelerometri quantistici permetterà di realizzare sistemi quantistici di posizionamento estremamente accurati e completamente indipendenti dal GPS, quest'ultimo non sempre disponibile (come nel caso dell'ambiente sottomarino) e inoltre vulnerabile ai disturbi (jamming) e all'inganno (spoofing).

Ma non è tutto: sensori magnetici quantistici ultra-sensibili potrebbero migliorare la capacità di scoperta subacquea, consentendo di individuare le “anomalie" magnetiche prodotte da navi, sottomarini e mine.

Il calcolo quantistico è il settore che promette l'impatto più dirompente. L'esistenza di algoritmi quantistici come l'algoritmo di Shor e l'algoritmo di Grover, potenzialmente in grado di risolvere i complessi problemi matematici che sono alla base della sicurezza degli attuali algoritmi crittografici, costituisce una potenziale minaccia per molti protocolli di comunicazione impiegati su Internet (ad esempio certificati e firme digitali; protocolli di accesso remoto sicuro; e-mail cifrate).

D'altro canto, il settore delle comunicazioni quantistiche offre un possibile scudo a protezione delle comunicazioni, attraverso tecniche di Quantum Key Distribution che, basandosi sul teorema quantistico del “no-cloning" (impossibilità di copiare uno stato quantistico) permettono di rilevare l'eventuale intercettazione da parte di un attaccante, garantendo comunicazioni sicure tra unità navali e centri di comando.

Per l'Italia e l'Europa l'aggiornamento nel settore quantistico è una condizione imprescindibile per non dipendere da attori esterni per la sicurezza delle proprie infrastrutture critiche marittime.

Il World Quantum Day è un'occasione per ricordare che questa rivoluzione è reale, anche se non è ancora compiuta. Le tecnologie quantistiche rappresentano un asset strategico che determinerà un potenziale vantaggio negli scenari multipolari di domani. Per la Marina Militare, restare all'avanguardia in questo settore significa garantire che la nostra flotta continui a operare in sicurezza in un mondo sempre più interconnesso e tecnologicamente sfidante.