Comença el projecte de desenvolupament de comunicacions quàntiques a l'espai per al futur EuroQCI

Aquesta darrera dècada ha estat testimoni d'un augment sorprenent en la quantitat de dispositius i sistemes connectats a les xarxes globalment, enviant informació d'una banda a l'altra del món. Avui dia, s'envien enormes volums d'informació confidencial a través d'Internet, i molts desconeixen la facilitat amb què es poden hackejar o piratejar les dades i utilitzar-les amb intencions malicioses. Per tant, una de les principals preocupacions actualment és la seguretat.

Tenim una necessitat urgent de protegir la informació confidencial que es transmet a través de la xarxa de la manera més segura possible, no només protegint les comunicacions a través de fibres terrestres, sinó també a l'espai.

Una de les tècniques criptogràfiques més avançades és la denominada Quantum Key Distribution (QKD), una prometedora solució per protegir les comunicacions digitals, garantint la seguretat basada en les lleis de la mecànica quàntica i no en la capacitat de còmputació que pugui tenir un hacker. Per estendre aquest sistema ultraassegurança a nivell regional europeu, la forma més prometedora és incloure xarxes de sistemes satel·litàries en les solucions tecnològiques que s'estan estudiant i desenvolupant actualment.

El projecte

Llançat el gener del 2023, QUDICE és un projecte europeu que se centra en el desenvolupament de components i subsistemes per a QKD per a l'espai. La finalització d'aquest projecte significarà un punt d'inflexió en les comunicacions a través de l'espai, ja que permetrà una xarxa europea de satèl·lits amb distribució de clau quàntica com a servei principal, cosa que permetrà comunicacions ultrasegures esteses a tota la regió europea.

QUDICE, sigles corresponents al seu nom d'anglès Quantum Devices and Subsystems for Communications in Space, reuneix onze socis (institucions acadèmiques, centres de recerca i empreses tecnològiques) de sis països europeus, experts en tecnologies quàntiques, en particular en el camp de les comunicacions quàntiques. "El consorci ha adquirit una experiència considerable amb el projecte precursor Quango", explica Giuseppe Vallone, professor del Dept. d'Enginyeria de la Informació de la Universitat de Padova i Coordinador del projecte. “A Quango vam tenir l'oportunitat de desenvolupar components i sistemes tecnològics quàntics pioners al laboratori amb un nivell de preparació tecnològica de 4 (TRL4), en què vam poder fer que els components individuals treballessin junts com un sistema. Ara, a QUDICE, portarem els dispositius de les demostracions de plaques de prova a un laboratori (TRL4) a un model d'enginyeria qualificat per a l'espai (TRL6)”.

Objectius

QUDICE ja està en plena marxa amb l'objectiu d'obtenir els primers prototips a finals del 2024 i provar-los el 2025. En concret, QUDICE desenvoluparà dues fonts per a QKD (una per a codificació de variable discreta i una altra per a variable contínua), un generador quàntic de números aleatoris, un sistema de localització, adquisició i seguiment de satèl·lits, una font de fotons entrellaçats, un sistema 5G per al suport de postprocessament QKD i un servei de connectivitat segur QKD 5G, i simulacions per avaluar el rendiment dels components de comunicacions satelitales quàntics desenvolupats.

El projecte serà un actor clau per permetre la realització d'una xarxa europea de satèl·lits amb QKD com a principal enfocament de protocol de seguretat.

La iniciativa EuroQCI

Avui dia, hi ha una carrera mundial en curs entre regions competidores del món cap al lideratge en tecnologies quàntiques. En aquesta carrera, la Comissió Europea està molt compromesa a impulsar i integrar les tecnologies quàntiques al camp de les telecomunicacions i les comunicacions de xarxa a la recerca d'habilitar una capa addicional de seguretat per a les nostres comunicacions. Per això, està treballant amb els 27 Estats membres de la UE i l'Agència Espacial Europea (ESA) per dissenyar, desenvolupar i desplegar comunicacions ultrasegures a través de segments terrestres que es basen en xarxes de comunicacions de fibra que uneixen llocs estratègics a nivell nacional i transfronterer, i Segments espacials basats en satèl·lits.

Com Vallone destaca amb entusiasme, “la Comissió Europea ha llançat la iniciativa a llarg termini Infraestructura Europea de Comunicacions Quàntiques – EuroQCI que busca assegurar la infraestructura de comunicacions quàntiques que s'estén per tota la UE, inclosos els seus territoris d'ultramar. Com a part d'aquest pla ambiciós, QUDICE serà un component tecnològic clau essencial i jugarà un paper important i decisiu en el futur desplegament d'aquesta infraestructura massiva”.