Il calcolo quantistico è emerso come una delle tecnologie più discusse del secolo. Promettendo di risolvere problemi che nemmeno i più potenti supercomputer classici sono in grado di affrontare, ha il potenziale di rivoluzionare settori che spaziano dalla medicina alla cyber security. Ma che cos’è esattamente il calcolo quantistico, come funziona e cosa significherà per il mondo quando diventerà realtà? 

Che cos’è il calcolo quantistico 

I computer tradizionali elaborano le informazioni utilizzando i bit, unità binarie che rappresentano 0 o 1. Ogni programma, immagine o applicazione che utilizzi è codificato in queste stringhe binarie. I computer quantistici, invece, sfruttano i principi della meccanica quantistica, la branca della fisica che descrive il comportamento delle particelle subatomiche, per elaborare le informazioni in modo completamente diverso. 

Invece dei bit, i computer quantistici utilizzano i qubit. Un qubit può esistere come 0, 1 o entrambi contemporaneamente grazie a una proprietà nota come sovrapposizione. Quando combinata con l’entanglement, fenomeno in cui i qubit diventano collegati in modo tale che lo stato di uno influenzi istantaneamente quello dell’altro, questa caratteristica consente ai computer quantistici di eseguire un numero enorme di calcoli contemporaneamente. Questo parallelismo permette di risolvere determinati tipi di problemi molto più velocemente di qualsiasi computer classico. 

Come funzionano i computer quantistici 

Alla loro base, i computer quantistici manipolano i qubit utilizzando operazioni note come porte quantistiche. Queste modificano le probabilità associate allo stato di un qubit. Il risultato di un calcolo quantistico non è un singolo valore deterministico, ma una distribuzione di probabilità da cui si può dedurre la risposta corretta dopo misurazioni ripetute. 

Mantenere e controllare i qubit è estremamente difficile. Sono altamente sensibili all’ambiente, e anche lievi disturbi — calore, vibrazioni o radiazioni elettromagnetiche — possono causare decoerenza, facendo collassare i loro stati quantistici. Per contrastare questo problema, molti computer quantistici operano a temperature prossime allo zero assoluto utilizzando complessi sistemi criogenici. Tecnologie come i circuiti superconduttori, gli ioni intrappolati e i qubit fotonici rappresentano alcuni dei vari approcci esplorati da aziende e istituti di ricerca in tutto il mondo. 

Che cos’è il Q-Day 

Il Q-Day si riferisce al momento ipotetico in cui un computer quantistico diventa abbastanza potente da rompere i metodi di crittografia che attualmente proteggono gran parte delle comunicazioni digitali mondiali. L’attuale crittografia, come RSA ed ECC, si basa su problemi matematici praticamente impossibili da risolvere in tempi ragionevoli per i computer classici, come la scomposizione di numeri enormi nei loro fattori primi. 

Tuttavia, una volta che esisterà un computer quantistico sufficientemente avanzato, queste protezioni potrebbero diventare obsolete. I dati crittografati oggi potrebbero essere archiviati da avversari e decifrati in seguito al Q-Day, provocando gravi violazioni della privacy e della sicurezza. Questo rischio imminente ha portato allo sviluppo della crittografia post-quantistica (PQC), un insieme di algoritmi di cifratura progettati per resistere agli attacchi dei computer quantistici. 

L’algoritmo di Shor 

La svolta che ha acceso i timori per il Q-Day è arrivata dal matematico Peter Shor nel 1994. Il suo algoritmo ha dimostrato che un computer quantistico può fattorizzare grandi numeri interi in modo esponenzialmente più rapido rispetto ai migliori algoritmi classici. 

In termini semplici, la crittografia RSA si basa sul fatto che, sebbene sia facile moltiplicare due numeri primi molto grandi, è estremamente difficile invertire il processo e ritrovare quei numeri primi. L’algoritmo di Shor, però, potrebbe rendere questo problema banale per un computer quantistico abbastanza potente. Lo stesso principio vale per altri sistemi crittografici basati su assunzioni matematiche simili. 

Sebbene nessun computer quantistico attuale sia in grado di eseguire l’algoritmo di Shor su scala significativa, i progressi nel numero di qubit, nella correzione degli errori e nella stabilità stanno avvicinando quel futuro sempre di più. 

Cosa significa il calcolo quantistico per la crittografia 

La crittografia è la base della fiducia digitale. Protegge le transazioni online, mette al sicuro i dati nel cloud e garantisce la riservatezza delle comunicazioni tra individui e organizzazioni. L’arrivo del calcolo quantistico minaccia di sconvolgere completamente questa struttura. 

La maggior parte dei sistemi di crittografia a chiave pubblica oggi in uso — tra cui RSA, la crittografia a curve ellittiche (ECC) e lo scambio di chiavi Diffie-Hellman — si basa su problemi matematici facili da eseguire in un senso ma quasi impossibili da invertire senza la chiave. I computer quantistici, grazie all’algoritmo di Shor e ad altri progressi simili, renderebbero questi problemi risolvibili. 

Ciò significa che, una volta disponibile un computer quantistico sufficientemente avanzato, email crittografate, siti web sicuri, VPN e persino dati governativi classificati potrebbero essere esposti. Il rischio non è limitato al futuro: i dati intercettati e archiviati oggi potrebbero essere decifrati più tardi, man mano che la capacità quantistica matura. Questo concetto è spesso definito “raccogli ora, decifra dopo”. 

In risposta, ricercatori e organismi internazionali come il NIST (National Institute of Standards and Technology) stanno sviluppando nuovi metodi di cifratura resistenti agli attacchi quantistici. Questi algoritmi, noti collettivamente come crittografia post-quantistica, utilizzano strutture matematiche — come reticoli, firme basate su hash e sistemi a codice — che si ritiene siano sicure anche contro le tecniche di decrittazione quantistica. 

La transizione verso una crittografia sicura per l’era quantistica sarà una delle più grandi trasformazioni crittografiche della storia. Richiederà a governi, aziende e fornitori di servizi di aggiornare sistemi, riemettere certificati digitali e sostituire protocolli su scala globale. Prepararsi in anticipo è essenziale, poiché la migrazione delle infrastrutture critiche dopo il Q-Day sarebbe troppo tardi. 

Verso il punto di svolta quantistico 

Nel 2026, il calcolo quantistico si sta avvicinando a un punto di svolta che potrebbe ridefinire la fiducia digitale. La minaccia del Q-Day — quando i sistemi quantistici potranno rompere la crittografia odierna — è spesso fraintesa. Non sarà un singolo momento di collasso, ma un indebolimento progressivo delle fondamenta crittografiche man mano che la capacità aumenta. 

Il vero pericolo risiede nella mancanza di consapevolezza situazionale. Molte organizzazioni non sanno nemmeno quali risorse, certificati e sistemi saranno interessati. Adattare la crittografia, soprattutto quando è integrata nel codice di applicazioni legacy, potrebbe costare oltre 100 milioni di sterline per le grandi imprese, rendendo la preparazione anticipata essenziale. 

Il settore finanziario è tra i più esposti: qualsiasi violazione della riservatezza o dell’integrità dei dati potrebbe far crollare la fiducia dei clienti. La transizione alla crittografia post-quantistica comporta inoltre nuove sfide, come pacchetti di dati più grandi, maggiore latenza e potenziali incompatibilità con l’hardware esistente — in particolare con apparecchiature di rete più datate e dispositivi Android meno recenti. 

La resilienza nell’era quantistica inizia con l’educazione. I consigli di amministrazione devono riconoscere che la crittografia, un tempo considerata una protezione gratuita e permanente, richiederà presto investimenti strategici e una solida governance. 

Costruire resilienza inizia ora. Le organizzazioni dovrebbero: 

• Chiedere ai fornitori informazioni chiare sulle loro roadmap di crittografia post-quantistica e garantire la compatibilità dei loro prodotti. 

• Effettuare un inventario di tutte le risorse crittografiche per comprendere il livello di esposizione. 

• Collaborare tra team per centralizzare le politiche di aggiornamento e allineare la governance. 

Le organizzazioni che mappano ora la propria esposizione e iniziano la migrazione per tempo definiranno la prossima generazione di fiducia digitale. 

“Il 62% dei professionisti della tecnologia e della cyber security è preoccupato per la possibilità che i computer quantistici possano rompere la crittografia attuale di Internet.” — ISACA 

Cosa significherà 

L’arrivo di computer quantistici pratici avrà implicazioni profonde in quasi tutti i settori. In medicina, potrebbero accelerare la scoperta di nuovi farmaci simulando interazioni molecolari impossibili da modellare con sistemi classici. Nella logistica e nella finanza, potrebbero ottimizzare sistemi complessi con innumerevoli variabili. Nella scienza dei materiali, potrebbero rivelare nuovi composti e superconduttori. 

Eppure, l’impatto più grande e immediato sarà probabilmente sulla cyber security. Le fondamenta crittografiche che sostengono tutto, dalla banca online alle comunicazioni di sicurezza nazionale, dovranno essere sostituite o aggiornate ben prima dell’arrivo del Q-Day. Governi, istituti di ricerca e imprese private stanno già lavorando su soluzioni resistenti al calcolo quantistico per proteggere i dati del futuro. 

Oltre alla sicurezza, il calcolo quantistico solleva anche questioni etiche, politiche ed economiche. Chi controllerà questa tecnologia? Come verrà regolato l’accesso? E quali nuove disuguaglianze potrebbero emergere tra chi possiede capacità quantistiche e chi no? 

Il calcolo quantistico rappresenta al tempo stesso una svolta e una sfida. Libererà una potenza di calcolo senza precedenti e trasformerà scienza e industria, ma minaccia anche di compromettere l’infrastruttura di sicurezza digitale su cui si fonda la società moderna. 

Con l’avvicinarsi del Q-Day — che sia tra anni o decenni — la preparazione sarà essenziale. La corsa non è più solo quella per costruire il primo computer quantistico, ma per garantire che, quando arriverà, saremo pronti per il mondo che cambierà. 

Come Integrity360 può aiutare 

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