Quantum Computing e Sicurezza Digitale
Presentazione per info
Corrado Rizzonelli
Indice
Qubit
Bit
Il calcolo
Critto moderna
L'intreccio
Le applicazioni
Ilimiti
RSA
Shor
Grafico
Post quantistica
Il Quantum Computing è una delle tecnologie più rivoluzionarie del nostro tempo perché introduce un modo completamente nuovo di elaborare le informazioni. Per capire davvero il suo impatto bisogna partire dal funzionamento dei computer tradizionali. Tutti i dispositivi elettronici moderni, dagli smartphone ai supercomputer, lavorano usando i bit, cioè unità di informazione che possono assumere soltanto due stati: 0 oppure 1. Tutta l’informatica classica si basa su questa logica binaria.
Dai computer classici ai bit
La logica binaria alla base dell’informatica moderna
I computer quantistici, invece, utilizzano i qubit (“quantum bit”), che seguono le leggi della meccanica quantistica. A differenza dei bit classici, un qubit non è limitato a un singolo stato alla volta. .
I qubit e la sovrapposizione quantistica
Come la meccanica quantistica rivoluziona l’elaborazione delle informazioni
Grazie al fenomeno della sovrapposizione quantistica, un qubit può trovarsi contemporaneamente in una combinazione di 0 e 1.
La potenza di calcolo dei computer quantistici
L’elaborazione simultanea degli stati quantistici
I computer quantistici elaborano molti stati contemporaneamente grazie ai qubit, a differenza dei computer classici che eseguono operazioni in modo più limitato e sequenziale. Con 2 bit classici si rappresenta una sola combinazione alla volta, mentre con 2 qubit tutte le combinazioni contemporaneamente. Per questo la potenza di calcolo cresce in modo esponenziale con l’aumento dei qubit.
L’entanglement: l’intreccio quantistico
La correlazione tra qubit e i suoi effetti sui calcoli complessi
Un altro principio fondamentale è l’entanglement, cioè l’intreccio quantistico. Due qubit possono diventare correlati in modo tale che lo stato di uno dipenda istantaneamente dallo stato dell’altro. Questa correlazione permette ai computer quantistici di coordinare calcoli estremamente complessi in maniera molto più efficiente rispetto ai computer tradizionali.
Le applicazioni del Quantum Computing
Dalla medicina all’intelligenza artificiale
Grazie a queste caratteristiche, il quantum computing promette applicazioni enormi in moltissimi settori: simulazioni chimiche e farmaceutiche, sviluppo di nuovi materiali, intelligenza artificiale, ottimizzazione logistica, ricerca scientifica, analisi finanziarie e cybersecurity. Tuttavia, il tema che ha attirato maggiormente l’attenzione mondiale riguarda la crittografia.
Oggi quasi tutta la sicurezza digitale si basa sulla crittografia moderna. Quando effettuiamo un pagamento online, inviamo un messaggio protetto o accediamo a un sito HTTPS, utilizziamo algoritmi crittografici come RSA, Diffie-Hellman o ECC.
La crittografia moderna e la sicurezza digitale
Questi sistemi funzionano perché alcuni problemi matematici sono estremamente difficili da risolvere con i computer classici.
I sistemi che proteggono le comunicazioni online
RSA e il problema della fattorizzazione
Perché i numeri primi garantiscono la sicurezza dei dati
Nel caso di RSA, per esempio, la sicurezza si basa sulla difficoltà di fattorizzare un numero enorme nei suoi fattori primi:
N=p⋅q dove p e q sono numeri primi molto grandi. Per un computer tradizionale, trovare i fattori partendo soltanto da N richiederebbe tempi giganteschi, anche utilizzando supercomputer moderni. Ed è proprio questa difficoltà matematica che garantisce la sicurezza delle comunicazioni digitali.
Con l’arrivo del quantum computing la situazione potrebbe cambiare radicalmente. Nel 1994 Peter Shor sviluppò un algoritmo che dimostrò come un computer quantistico abbastanza potente potrebbe fattorizzare numeri molto più velocemente dei computer tradizionali. Di conseguenza, sistemi crittografici come RSA, ECC e Diffie-Hellman potrebbero diventare vulnerabili, mettendo a rischio comunicazioni sicure, dati bancari, firme digitali, blockchain e infrastrutture internet.
Shor e la minaccia
Quando i computer quantistici possono rompere la crittografia
I limiti attuali dei computer quantistici
Problemi tecnici, stabilità e sviluppo dei qubit
Esiste anche il rischio chiamato “harvest now, decrypt later”: alcune organizzazioni potrebbero intercettare oggi dati cifrati e conservarli per decifrarli in futuro con computer quantistici più potenti. Tuttavia, i computer quantistici attuali sono ancora molto limitati: i qubit sono instabili e soggetti a errori, decoerenza e interferenze ambientali. Sebbene aziende come IBM, Google, Microsoft e Intel abbiano sviluppato prototipi avanzati, siamo ancora lontani da sistemi in grado di violare RSA-2048 su larga scala.
La crittografia post-quantistica sviluppa nuovi algoritmi sicuri anche contro i computer quantistici, basati su problemi matematici differenti da quelli attuali. Accanto a questa esiste la crittografia quantistica, come il QKD.
La crittografia post-quantistica e il futuro della sicurezza
Queste tecnologie rappresentano il futuro della sicurezza informatica nell’era del quantum computing.
Le nuove difese contro gli attacchi dei computer quantistici
Qubit
Rapporto tra i qubit e gli strati quantistici a loro adibiti
+ info
“Chi controllerà i computer quantistici controllerà il futuro della sicurezza digitale.”
Cybersecurity team
Grazie dell'attenzione
A differenza dei computer classici, nei quali la crescita della capacità di calcolo è più limitata, nei computer quantistici ogni nuovo qubit raddoppia il numero di stati possibili. Per questo motivo la curva del grafico cresce molto rapidamente: con pochi qubit si ottengono già quantità enormi di informazioni trattabili simultaneamente.Per esempio, con 2 qubit si possono rappresentare 4 stati contemporaneamente, con 10 qubit si superano già i mille stati, mentre con 20 qubit si arriva a oltre un milione di combinazioni. Questo andamento evidenzia perché il quantum computing viene considerato una tecnologia rivoluzionaria e potenzialmente capace di risolvere problemi impossibili per i computer tradizionali.
Quantum Computing e Sicurezza Digitale
Rizzonelli Corrado
Created on May 17, 2026
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Pastel Color Presentation
View
Visual Presentation
View
Relaxing Presentation
View
Modern Presentation
View
Colorful Presentation
View
Modular Structure Presentation
View
Chromatic Presentation
Explore all templates
Transcript
Quantum Computing e Sicurezza Digitale
Presentazione per info
Corrado Rizzonelli
Indice
Qubit
Bit
Il calcolo
Critto moderna
L'intreccio
Le applicazioni
Ilimiti
RSA
Shor
Grafico
Post quantistica
Il Quantum Computing è una delle tecnologie più rivoluzionarie del nostro tempo perché introduce un modo completamente nuovo di elaborare le informazioni. Per capire davvero il suo impatto bisogna partire dal funzionamento dei computer tradizionali. Tutti i dispositivi elettronici moderni, dagli smartphone ai supercomputer, lavorano usando i bit, cioè unità di informazione che possono assumere soltanto due stati: 0 oppure 1. Tutta l’informatica classica si basa su questa logica binaria.
Dai computer classici ai bit
La logica binaria alla base dell’informatica moderna
I computer quantistici, invece, utilizzano i qubit (“quantum bit”), che seguono le leggi della meccanica quantistica. A differenza dei bit classici, un qubit non è limitato a un singolo stato alla volta. .
I qubit e la sovrapposizione quantistica
Come la meccanica quantistica rivoluziona l’elaborazione delle informazioni
Grazie al fenomeno della sovrapposizione quantistica, un qubit può trovarsi contemporaneamente in una combinazione di 0 e 1.
La potenza di calcolo dei computer quantistici
L’elaborazione simultanea degli stati quantistici
I computer quantistici elaborano molti stati contemporaneamente grazie ai qubit, a differenza dei computer classici che eseguono operazioni in modo più limitato e sequenziale. Con 2 bit classici si rappresenta una sola combinazione alla volta, mentre con 2 qubit tutte le combinazioni contemporaneamente. Per questo la potenza di calcolo cresce in modo esponenziale con l’aumento dei qubit.
L’entanglement: l’intreccio quantistico
La correlazione tra qubit e i suoi effetti sui calcoli complessi
Un altro principio fondamentale è l’entanglement, cioè l’intreccio quantistico. Due qubit possono diventare correlati in modo tale che lo stato di uno dipenda istantaneamente dallo stato dell’altro. Questa correlazione permette ai computer quantistici di coordinare calcoli estremamente complessi in maniera molto più efficiente rispetto ai computer tradizionali.
Le applicazioni del Quantum Computing
Dalla medicina all’intelligenza artificiale
Grazie a queste caratteristiche, il quantum computing promette applicazioni enormi in moltissimi settori: simulazioni chimiche e farmaceutiche, sviluppo di nuovi materiali, intelligenza artificiale, ottimizzazione logistica, ricerca scientifica, analisi finanziarie e cybersecurity. Tuttavia, il tema che ha attirato maggiormente l’attenzione mondiale riguarda la crittografia.
Oggi quasi tutta la sicurezza digitale si basa sulla crittografia moderna. Quando effettuiamo un pagamento online, inviamo un messaggio protetto o accediamo a un sito HTTPS, utilizziamo algoritmi crittografici come RSA, Diffie-Hellman o ECC.
La crittografia moderna e la sicurezza digitale
Questi sistemi funzionano perché alcuni problemi matematici sono estremamente difficili da risolvere con i computer classici.
I sistemi che proteggono le comunicazioni online
RSA e il problema della fattorizzazione
Perché i numeri primi garantiscono la sicurezza dei dati
Nel caso di RSA, per esempio, la sicurezza si basa sulla difficoltà di fattorizzare un numero enorme nei suoi fattori primi: N=p⋅q dove p e q sono numeri primi molto grandi. Per un computer tradizionale, trovare i fattori partendo soltanto da N richiederebbe tempi giganteschi, anche utilizzando supercomputer moderni. Ed è proprio questa difficoltà matematica che garantisce la sicurezza delle comunicazioni digitali.
Con l’arrivo del quantum computing la situazione potrebbe cambiare radicalmente. Nel 1994 Peter Shor sviluppò un algoritmo che dimostrò come un computer quantistico abbastanza potente potrebbe fattorizzare numeri molto più velocemente dei computer tradizionali. Di conseguenza, sistemi crittografici come RSA, ECC e Diffie-Hellman potrebbero diventare vulnerabili, mettendo a rischio comunicazioni sicure, dati bancari, firme digitali, blockchain e infrastrutture internet.
Shor e la minaccia
Quando i computer quantistici possono rompere la crittografia
I limiti attuali dei computer quantistici
Problemi tecnici, stabilità e sviluppo dei qubit
Esiste anche il rischio chiamato “harvest now, decrypt later”: alcune organizzazioni potrebbero intercettare oggi dati cifrati e conservarli per decifrarli in futuro con computer quantistici più potenti. Tuttavia, i computer quantistici attuali sono ancora molto limitati: i qubit sono instabili e soggetti a errori, decoerenza e interferenze ambientali. Sebbene aziende come IBM, Google, Microsoft e Intel abbiano sviluppato prototipi avanzati, siamo ancora lontani da sistemi in grado di violare RSA-2048 su larga scala.
La crittografia post-quantistica sviluppa nuovi algoritmi sicuri anche contro i computer quantistici, basati su problemi matematici differenti da quelli attuali. Accanto a questa esiste la crittografia quantistica, come il QKD.
La crittografia post-quantistica e il futuro della sicurezza
Queste tecnologie rappresentano il futuro della sicurezza informatica nell’era del quantum computing.
Le nuove difese contro gli attacchi dei computer quantistici
Qubit
Rapporto tra i qubit e gli strati quantistici a loro adibiti
+ info
“Chi controllerà i computer quantistici controllerà il futuro della sicurezza digitale.”
Cybersecurity team
Grazie dell'attenzione
A differenza dei computer classici, nei quali la crescita della capacità di calcolo è più limitata, nei computer quantistici ogni nuovo qubit raddoppia il numero di stati possibili. Per questo motivo la curva del grafico cresce molto rapidamente: con pochi qubit si ottengono già quantità enormi di informazioni trattabili simultaneamente.Per esempio, con 2 qubit si possono rappresentare 4 stati contemporaneamente, con 10 qubit si superano già i mille stati, mentre con 20 qubit si arriva a oltre un milione di combinazioni. Questo andamento evidenzia perché il quantum computing viene considerato una tecnologia rivoluzionaria e potenzialmente capace di risolvere problemi impossibili per i computer tradizionali.