Contitolari:

Università degli Studi di Padova

Inventori:

• Giuseppe Vallone
• Paolo Villoresi
• Costantino Agnesi
• Marco Avesani

Parole chiavi: chiavi crittografiche quantistiche, Crittografia, Informatica Tsd, IPA21, modulatore di polarizzazione, sicurezza nelle comunicazioni

Numero priorita: IT102019000019373

Abstract:

L’invenzione ha come oggetto un metodo e apparecchio per la modulazione ad alta velocità della polarizzazione di impulsi fotonici, per l’impiego nell’ambito della distribuzione quantistica di chiave (Quantum Key Distribution o QKD).
Le chiavi segrete così distribuite rendono ancora più sicura la comunicazione tra due utenti.
La distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) è una tecnologia quantistica emergente che, sfruttando la natura meccanica quantistica della luce, permette a due parti distanti di ottenere una chiave segreta con sicurezza incondizionata.

Descrizione:

Diversi sistemi QKD sono stati ideati per sfruttare i gradi fotonici di libertà, come polarizzazione, time-bin, e momento angolare orbitale, nello spazio libero, fibra ottica, o anche collegamenti satellitari.
La QKD desta quindi molto interesse in ambiti accademici, e commerciali per la protezione e la sicurezza delle comunicazioni riservate.
Queste chiavi crittografiche brevettate possono essere sfruttate per comunicare messaggi criptati usando algoritmi crittografici sicuri.
Questa tecnologia brevettata permette una completa automazione del dispositivo di Quantum Key Distribution e la generazione di stati di polarizzazione perfettamente noti e non variabili nel tempo.
Essa offre, inoltre, la possibilità di cambiare configurazione (codifica in polarizzazione o in time-bin) in modo automatico. Infine, permette di avere una fibra a mantenimento di polarizzazione in ingresso per una maggiore stabilità. Il modulatore prototipo è già stato testato all’interno della rete di Ateneo. L’attuale TRL di 6 potrà essere innalzato grazie a ulteriori prove e ottimizzazioni su reti diverse.

Vantaggi:

• Completa automazione del dispositivo;
• Genera stati in polarizzazione perfettamente noti e non variabili nel tempo;
• Possibilità di cambiare configurazione (codifica in polarizzazione o in time-bin) in modo automatico;
• Elevata stabilità nel tempo;
• Tasso di errore inferiore a <0.1%;
• Semplice sistema di pilotaggio a bassa potenza.

Applicazioni:

• Sistemi di sicurezza per le comunicazioni in ambito accademico, governativo e commerciale.