Quantum

La protezione dei nostri dati digitali si affida quasi esclusivamente alla complessità matematica, ma con l’avvento dei futuri computer quantistici, molti degli attuali sistemi di cifratura potrebbero diventare vulnerabili. È qui che entra in gioco la comunicazione quantistica, che rivoluziona il concetto di sicurezza offrendo una crittografia teoricamente inviolabile perché si basa su principi fisici della meccanica quantistica. Questi principi permettono, infatti, di rilevare qualsiasi tentativo di intercettazione: se qualcuno prova a “spiare” la comunicazione, lascia tracce inevitabili. La crittografia quantistica supera, quindi, i limiti dei sistemi attuali: se qualcuno cerca di leggere l’informazione trasmessa su un fotone, che è una particella quantistica elementare, ne altera inevitabilmente lo stato, permettendo di accorgersi del tentativo di intrusione. Tuttavia, non si invia il messaggio vero e proprio tramite i fotoni, ma si usa la meccanica quantistica per creare una chiave segreta (Quantum Key Distribution  – QKD) e garantire la totale sicurezza della trasmissione, proteggendo le informazioni anche da futuri attacchi di calcolo quantistico. La QKD permette, infatti, di generare chiavi crittografiche casuali, condivise solamente dal trasmettitore e dal ricevitore.  È proprio questo il campo di attività di ThinkQuantum, spin-off del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DEI) dell’Università di Padova. Il suo percorso parte nei primi anni 2000, con le ricerche pionieristiche del professor Paolo Villoresi, (Ordinario di Fisica Sperimentale presso il DEI) sulla comunicazione quantistica satellitare. La svolta arriva nel 2019 con un brevetto innovativo: un dispositivo capace di codificare informazioni sulla polarizzazione della luce con velocità altissima e rumore minimo. Un’innovazione tale da aggiudicarsi l’Intellectual Property Award 2021. Nello stesso anno, grazie alla licenza d’uso esclusivo del brevetto concessa dall’Ateneo, nasce ufficialmente ThinkQuantum per portare questa tecnologia sul mercato. L’obiettivo principale dello spin-off è lo sviluppo di soluzioni per la crittografia basate su tecnologie ottiche e quantistiche, in particolare per realizzare sistemi per la distribuzione di chiavi crittografiche e quantistiche (QKD) e dispositivi per generare di numeri casuali (Quantum Random Number Generation – QRNG). Passare da un complesso apparato sperimentale in un laboratorio a un prodotto industriale vendibile è stata la vera sfida ingegneristica. ThinkQuantum ha vinto questa scommessa producendo sistemi di trasmissione e ricezione che sono, a tutti gli effetti, dispositivi “plug and play”. Si presentano come apparati “rack-mount” standard per garantire una rapida integrazione nelle attuali infrastrutture di comunicazione e pronti per essere collegati alle comuni reti in fibra ottica. Questa capacità di rendere la tecnologia quantistica accessibile e scalabile ha permesso all’azienda di conquistare clienti istituzionali e privati in tutta Europa, dando lavoro a una trentina di professionisti altamente qualificati. Il legame con l’Università rimane il motore pulsante dell’innovazione. Il gruppo di ricerca “Quantum” al DEI è cresciuto insieme all’azienda, contando oggi tre docenti strutturati e oltre 15 ricercatori. Il professor Giuseppe Vallone, co-fondatore dello spin-off, descrive questo legame come un circolo virtuoso: «La sinergia tra università e spin-off rappresenta un asset strategico nei bandi nazionali ed europei. Presentarsi come partner integrati permette di dimostrare la completezza della catena del valore, garantendo il passaggio dalla validazione in laboratorio alla commercializzazione del prodotto. Tale approccio costituisce un valore aggiunto determinante in fase di valutazione». ThinkQuantum non è solo un partner di ricerca, ma un’azienda che investe sul futuro finanziando borse di dottorato (due già attive e altre due in arrivo) e offre tirocini aziendali che permettono agli studenti di conoscere una realtà industriale d’eccellenza, senza allontanarsi dall’ecosistema universitario. Un altro importante obiettivo di ThinkQuantum è, infatti, quello di dare opportunità ai ragazzi che ovviamente non possono rimanere tutti in ambito universitario e possono poi fare un lavoro legato alle competenze che hanno acquisito con la ricerca accademica.  Trasformare la propria ricerca in uno spin-off, non è semplice e alla domanda diretta su questo punto, Vallone dà un consiglio pragmatico: «Serve qualcuno che si occupi del progetto al 100%, giorno per giorno. La gestione aziendale richiede competenze specifiche. Fondamentale è stato poter contare un CEO, Simone Capeleto, con competenze tecniche e manageriali e una pluriennale esperienza aziendale, ma anche sul supporto tecnico, logistico e amministrativo di Officina Stellare». Proprio con il supporto del socio di maggioranza Officina Stellare, ThinkQuantum guarda al futuro con l’obiettivo di espandersi non solo nel “quantum“, ma in tutto il settore della fotonica e dell’ottica avanzata.  Un ulteriore sviluppo in questa direzione è rappresentato dal trasferimento recente del team di Ricerca & Sviluppo di ThinkQuantum dalla sede di Via Trieste a un nuovo edificio di proprietà in via Ariosto, sempre a Padova. Il cambiamento riflette una fase di crescita dell’azienda in un settore altamente specializzato e suggerisce come attività di ricerca, se adeguatamente valorizzate, possano contribuire alla generazione di ricadute economiche e sociali sul territorio. Approfondimenti  Il sito web di ThinkQuantum Chiavi crittografiche per la Terra e lo spazio – Il caso ThinkQuantum, Il Sole 24 Ore, 12 maggio 2025 Villoresi: «Nel Nobel a Zeilinger c’è anche un pezzo di ricerca fatta a Padova», Il Corriere del Veneto, 6 ottobre 2022