ll “Quantum Computing” un’occasione anche per l’Italia
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Sommario
Il Computer Quantistico o Quantum Computing si affaccia molto velocemente sullo scenario del mercatoinformatico, nonostante sia una tecnologia ancora non consolidata e con un’evoluzione non ancoraunivoca. Si tratta di un ingresso dirompente perché scardina vari aspetti del mondo computazionalesinora conosciuto e richiede competenze diverse rispetto a quelle sinora utilizzate nel mondodell’informatica. L’utilizzo delle leggi della meccanica quantistica obbligano infatti a lavorare con unatecnologia hardware a temperature vicine allo zero assoluto e a strutturare la programmazione in modoappropriato. 
l’Italia dimostra di avere, con i suoi ricercatori di punta e alcune Università eccellenti, le competenzeadeguate, occorre però considerare un approccio sistemico che coinvolga tutti gli attori, dai fornitori dihardware alla capacità di programmazione sino alla creazione di occasioni di progetti adeguati (Scienzedella Vita, Chimica e Farmaceutica, Finanza, sicurezza Informatica etc). Si pone quindi il problema dellacreazione delle competenze adeguate in numero sufficiente. La richiesta di talenti da parte dell’industriacresce costantemente, rischiando di depauperare la ricerca quantistica pura. 
Se a prima vista questo sembra essere un fenomeno positivo, può, nel lungo periodo influire sullacapacità di ricerca che rimane vitale per il consolidamento della tecnologia. Per questo occorre uncoordinamento nazionale e sovranazionale, che garantisca la creazione di un numero di ricercatoriadeguato il più rapidamente possibile e che, come anche altri paesi stanno attuando alla luce dei piani diinvestimento per la ripresa post-Covid, possa riportare l’Italia in una posizione di rilievo nel settoretecnologico proteggendo e rinforzando la coesistenza di ricerca ed industria ad alta tecnologia.
Fig. 1: Il processore a cinque qubit viene mantenuto a una temperatura di 15 millikelvin
II computer quantistico in cosa differisce da quello tradizionale 
Il progresso dei computer tradizionali è legato alla progressiva miniaturizzazione dei circuiti. Nel settorequesto processo è noto come legge di Moore: “la complessità di un microcircuito, misurata ad esempiotramite il numero di transistor per chip, raddoppia ogni 18 mesi (e quadruplica quindi ogni 3 anni). Negliultimi anni sembrava rallentare sino all’annuncio recente di una grande multinazionale americana, che haintrodotto una nuova categoria di chip con tecnologia a 2 nanometri destinata a migliorare le prestazionidel 45% a parità di energia, o a ottenere un risparmio energetico del 75% mantenendo lo stesso livello diprestazioni, rispetto agli attuali chip a 7 nm o 5nm. Si tratta di unbalzo in avanti dell’innovazione nelsettore proprio nel pieno di una crisi globale nella produzione dei semiconduttori, che dovrebbe portaresia ad un aumento delle prestazioni sia a un minore consumo complessivo, con dispositivi elettronici piùveloci, e prestazioni computazionali più elevate, mantenendo consumi energetici ridotti (cioè, adesempio, durata della batteria maggiore)
La stessa multinazionale è però una delle più avanzate nel costruire e mettere a disposizione computerquantistici, ne ha in diversi continenti a disposizione per progetti di ricerca avanzati.
Si tratta di un altro modo, non alternativo a quello tradizionale ma complementare, di incrementare inmodo radicale le capacità di calcolo utilizzando il calcolo quantistico. 
Il calcolo quantistico è stato pensato per la prima volta da Richard Feynman, il quale ha affermato cheutilizzando gli effetti della meccanica quantistica, è possibile ottenere un calcolo esponenzialmente piùveloce. 
Invece di miniaturizzare si cambia paradigma. Si cerca di sfruttare le condizioni di particelle atomiche percaratterizzare ogni singolo stato con una quantità di informazione maggiore.
Con il sistema a transistor ad ogni cadenza di “clock” lo stato di un’entità unitaria, il bit, può essere solo o0 o 1 (sistema binario).
Senza entrare ora in una descrizione dettagliata, il vantaggio del Quantum Computing è quello disfruttare due condizioni tipiche della fisica quantistica, “entanglement” (intreccio) e ”superposition” (sovrapposizione). Questi fenomeni permettono di utilizzare particelle quantiche e definire con un unicostato una vasta varietà di informazioni che equivalgono a serie più o meno lunghe di “bit tradizionali”. Secon un microprocessore con N bit posso rappresentare 2*N stati (andamento lineare) ad ogni battito diclock, con N “qubit” (entità di base del Quantum Computer) le possibilità sono 2 elevato alla N,accrescendo esponenzialmente potenza e velocità anche per calcoli estremamente complessi eriducendo di fatto i tempi di elaborazione da anni per un computer tradizionale a minuti per un computerquantistico.
Come costruire un processore “quantistico” è un argomento affascinante e serve un articolo a parte, perora basti sapere che un processore a cinque qubit (che è quello attualmente disponibile in ambientecommerciale) viene mantenuto a una temperatura di 15 millikelvin. È 180 volte più freddo dello spazioesterno. (Fig. 1). 
Ci sono diverse sfide ancora da risolvere nella costruzione di un computer quantistico su larga scala. Lapotenza del calcolo quantistico deriva dalla capacità di memorizzare uno stato complesso in un singoloqbit. Questo rende i sistemi quantistici difficili da costruire. Gli stati quantistici sono fragili (si modificanoalla sola lettura), quindi la fabbricazione richiedealtissima precisione, e i qbit devono spesso funzionare atemperature molto basse, per ridurre il “rumore termico”. Gli errori hanno un’incidenza elevata rispetto alcalcolo classico, rendendo la correzione degli errori il compito dominante che le architetture quantistichedevono ovviare: la perdita di coerenza quantistica (decoerenza) è principalmente causata da vibrazioni,fluttuazioni di temperatura, onde elettromagnetiche e altre interazioni con l'ambiente esterno.
Per ora teniamo in considerazione che i maggiori nomi di informatica ed elettronica sono impegnati in unacorsa tecnologica per la loro realizzazione e non è ancora evidente quale sarà la tecnologia dominante, ese ce ne sarà una solo.
Va detto subito, che qualunque sia la tecnologia che prenderà il sopravvento, non è destinata a sostituirein toto i processori attuali. La necessità di lavorare a bassissime temperature per ridurre il “rumore” delleoscillazioni delle particelle, salvo innovazioni strabilianti, non rendono possibile la portabilità e lasemplicità d’uso delle applicazioni che conosciamo (laptop, tablet, cellulari evoluti, super-calcolatori), lo
scenario più probabile è la coesistenza delle due tecnologie in simbiosi con i computer quanticiaccessibili in una forma di Cloud per utilizzi specialistici. Si prospetta quindi uno scenario ibrido, dicoesistenza di classico e quantistico.
La situazione italiana nella ricerca 
Le competenze in Italia ci sono, non per nulla Il Department of Energy degli Stati Uniti che finanzia ilSuperconducting Quantum Materials and Systems Center, coordinato dal Fermilab di Chicago, finanzieràprogetti con L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare per l suo know-how scientifico e tecnologico,
In realtà, come sempre, siamo una nazione esportatrice di competenza teorica di alto livello.
In una recente analisi sulle pubblicazioni di fisica quantistica effettuato da Elsevier, leader in informationand analytics for customers across the global research and health ecosystems, si nota una crescitacostante delle pubblicazioni di ricerca su quantum computing. (Fig 2) 
Le 10 istituzioni con il maggior numero di pubblicazioni si trovano in Cina, Francia (tramite i laboratori delCNRS), Canada, Stati Uniti, Regno Unito e Singapore. L'Accademia cinese delle scienze mostra unaproduzione particolarmente elevata. La spesa complessiva della Cina per le tecnologie quantistiche,compresa l'informatica quantistica, non è un'informazione pubblica. Tuttavia, l'interesse del governo nelfinanziamento delle tecnologie quantistiche è chiaro dal piano quinquennale 2016-2020 e da uninvestimento di 10 miliardi di dollari per costruire la più grande struttura di ricerca quantistica del mondo.
La maggior parte delle affiliazioni di autori sono istituti di ricerca accademici e governativi. 
Le università italiane sono subito dietro alle nazioni citate, e nel complesso rappresentano il 5% deicontributi. Valore che sale se si considerano i numerosi italiani presenti o collaboranti con istituti stranieri,tra tutti menziono il prof Franco Nori, che uscito dall’Università Federico II di Napoli e’ attualmente inforza all’Università del Michigan, Ann Arbor, negli Stati Uniti dopo una lunga esperienza giapponese, ed èuno dei più quotati, e anche più prolifico, tra gli autori di pubblicazioni, come potete vedere nella Fig 3,sempre estratta da uno studio Elsevier.Fig 3. Pubblicazioni del prof Franco Nori al Febbraio 2021 (sourceScopus/Elsevier)
Fig 3. Pubblicazioni del prof Franco Nori al Febbraio 2021 (source Scopus/Elsevier)
Le imprese del settore privato appaiono più in basso nell'elenco con aziende come Nippon Telegraph andTelephone (NTT), IBM Thomas Watson Research Center e Microsoft Research.
Interessante notare come negli ultimi anni un’area che cresce più delle altre sia quella relativaall’elaborazione quantistica dell’informazione (curva viola della Fig . 4)
Come accennato Il Department of Energy degli Stati Uniti finanzia il Superconducting Quantum Materialsand Systems Center (SQMS), coordinato dal Fermilab di Chicago. L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(INFN) parteciperà al progetto con il suo know-how scientifico e tecnologico, e grazie al finanziamento di115 milioni di dollari realizzerà anche una facility per dispositivi quantistici nei suoi Laboratori Nazionalidel Gran Sasso. Si tratta di un annuncio del 26 Agosto scorso. Il progetto guidato da Anna Grassellino,ricercatrice di origine italiana del Fermilab che ha iniziato la sua carriera all’Istituto italiano. Il SQMS avràil compito di sviluppare un computer quantistico d’avanguardia con prestazioni mai raggiunte finorabasato su tecnologie superconduttive. Il Centro svilupperà anche nuovi sensori quantistici con importantiapplicazioni in fisica fondamentale, in particolare nella ricerca sulla materia oscura e altre particelleesotiche.
L’INFN riceverà un contributo da parte del Department of Energy e contribuirà al progetto grazie al suoknow-how competitivo a livello mondiale in fisica teorica, nelle tecnologie superconduttive e criogeniche enello sviluppo di rivelatori. Grande importanza nell’ambito di SQMS riveste la realizzazione di unlaboratorio per misure, test e validazione di dispositivi quantistici ai Laboratori Nazionali del GranSasso, luogo unico al mondo per attività a bassissime radioattività ambientali e per le riconosciutecompetenze in ambito criogenico. Inoltre, l’impiego dei dispositivi quantistici realizzati da SQMSconsentirà all’INFN di sviluppare rivelatori più sensibili per l’osservazione di particelle esotiche chepotranno essere impiegati, per esempio, in esperimenti sulla materia oscura. Ci si aspetta che i risultatidel progetto possano aprire la strada a studi teorici più accurati di fisica fondamentale e possano
rivoluzionare le metodologie di analisi dei dati dei grandi esperimenti agli acceleratori, inoltre leimpressionanti prestazioni di calcolo potranno fornire un contributo sostanziale anche in altri ambititecnico-scientifici quali ad esempio la biologia e le biotecnologie.
Non si tratta solo di sfide sulla costruzione di hardware appropriati. Come anticipato dalla Fig 3, ci si trovadi fronte ad una nuova sfida anche per i programmatori che devono fare i conti con forme diprogrammazione influenzate dai limiti di rumore e dalla volatitilità degli stati quantici a cui sono legate leinformazioni.
Lo sviluppo software nel calcolo quantistico si può considerare a differenti livelli. Al livello hardware(Kernel) si opera con operazioni di assembly a livello macchina su cui poi gli sviluppatori possono crearecircuiti quantistici ad alte prestazioni (secondo livello ad alta prestazione). Infine, ad un terzo livello, c’è losviluppo dei modelli quantistici che applicano gli algoritmi a casi d’uso del mondo reale: in questomomento si lavora sulla modellistica complessa (molecole in chimica a farmaceutica, modelli finanziari,meteorologia), sulle prestazioni per intelligenza e apprendimento artificiale e non ultimo la crittografia 
Ad esempio l’UE si sta interessando allo specifico campo della crittografia con un progetto pilota OpenQd(Open European quantum key distribution testbed). Si tratta della creazione di un’infrastruttura perle comunicazioni quantistiche nei paesi europei, utilizzando una una forma di cifratura basata sullatrasmissione di segnali “quantici” di decifrazione impossibile, (Qkd, Quantum key distribution odistribuzione quantistica di chiavi crittografiche). L’Italia partecipa al progetto con il gruppo di ricercaQuantumFuture del Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università di Padova, unadelle avanguardie internazionali nella ricerca sulle tecnologie quantistiche grazie agli studi sulla fattibilitàdelle comunicazioni quantistiche satellitari. La meccanica quantistica sta aprendo affascinanti orizzontiche stravolgeranno le tecniche di comunicazione. 
A latere del recente G7 si è infatti parlato di sicurezza informatica come uno degli argomenti strategici deiprossimi anni, argomento ripreso nella susseguente riunione NATO, a dimostrare come la ricerca inquesto campo sia d’importanza vitale.
Cosa si sta facendo nelle varie nazioni europee
Degli investimenti pubblici enormi di Cina e USA nella ricerca e applicazione della meccanica quantisticain campo computazionale e delle comunicazioni abbiamo già dato qualche accenno.
In Europa è stato lanciato nel 2018 il cosiddetto Quantum Flagship, una delle iniziative di ricerca piùgrandi e ambiziose dell'Unione europea. Con un budget di almeno 1 miliardo di euro e una durata di 10anni, il faro riunisce istituti di ricerca, università, industria, imprese e responsabili politici, in un'iniziativacongiunta e collaborativa su una scala senza precedenti. Il CNR è stato uno dei promotori e coordineràle attività del nostro paese legate a questa iniziativa.
L’iniziativa Europea si articola in 24 progetti-madre che indirizzano aspetti di Strategia, Scienze di Base,Metrologia, aspetti Computazionali e di Comunicazione, Simulazione ed Educazione,
Ogni singolo paese sviluppa parte dei progetti in base alle specifiche competenze 
Per la Francia, a Gennaio 2021, Emmanuel Macron ha lanciato la strategia della Francia per sviluppare ilproprio computer quantistico. In totale, il piano prevede un finanziamento di 1,8 miliardi di euro in cinqueanni per mantenere la sovranità tecnologica su questo progetto cruciale. Nel campus di Saclay, nellaregione di Parigi, uno dei più grandi centri di ricerca del paese, è stato presentato in dettaglio un pianoquinquennale per sviluppare il computer quantistico, sottolineando l’urgenza dello sviluppo permantenere il controllo di una tecnologia, considerata ”strategica”.
Per la Germania, il cancelliere Angela Merkel, al rientro dal recente G7, con lo stesso tono, annuncerà inquesti giorni alcune alleanze strategiche per mettere a disposizione già da ora un computer quantistico,con il coordinamento dell’Istituto Fraunhofer, uno dei più grandi Istituti di ricerca del Paese. La stessaMerkel aveva comunque già preannunciato che la La Germania investirà 2 miliardi di euro nell'informaticaquantistica e nelle tecnologie correlate nell'arco di cinque anni, con il ministero dell'istruzione e dellaricerca che stanzia 1,1 miliardi di euro entro il 2025 per R&S, mentre il ministero dell'economia contribuirà878 milioni di euro per sviluppare applicazioni.
La Danimarca ha una consolidata comunità di ricerca quantistica, costruita sull'eredità di Niels Bohr,premio Nobel danese e padre fondatore della teoria quantistica. La forza della comunità di ricercafornisce alla Danimarca un vantaggio competitivo e un vantaggio nella corsa allo sviluppo di tecnologiequantistiche.
In Svezia Il Wallenberg Center for Quantum Technology è uno sforzo di ricerca di 12 anni da 1 miliardo dicorone svedesi che mira a portare il Paese in prima linea in questo settore della tecnologia in rapidaespansione con lo sviluppo di un computer quantistico localmente.
Nell'aprile 2020, i Paesi Bassi hanno contribuito al lancio della prima piattaforma di calcolo quantisticopubblica in Europa, chiamata Quantum Inspire. QuTech, con sede a Delft, una collaborazione tra TU Delfte TNO, ha sviluppato Quantum Inspire per rendere il computer quantistico accessibile a tutti
L'Università di Oxford è in prima linea negli sforzi del Regno Unito per costruire la prima generazione dicomputer quantistici con prestazioni leader a livello mondiale. L'informatica quantistica ha il potenzialeper trasformare aree della nostra vita come l'assistenza sanitaria, la finanza e la sicurezza - e Oxford èall'avanguardia nella teoria, nella tecnologia e nell'innovazione responsabile per garantire che il suopotere porti benefici a tutta la società.
Lo sforzo dell’Industria.
Le multinazionali americane dell’informatica e molte start-up stanno profondendo uno sforzo enorme percapitalizzare il prima possibile le potenzialità dei computer quantistici, sia mettendo a disposizione i primiprototipi funzionanti sia favorendo la creazione di competenze di sviluppo di applicazioni. 
Esistono già applicazioni disponibili: dai modelli finanziari alla medicina – inclusa la ricerca per il Covid-19-, dalle previsioni meteorologiche alla crittografia.
IBM ha lanciato il suo primo computer quantistico a 7 qubit nel 2001 all’Almaden Research Center unelaboratore quantistico a 7 qubit. Ha poi proseguito sino alla situazione di mettere a disposizione sistemiquantici che mette a disposizione dei suoi clienti e della sua community, che conta ormai centinaia dimigliaia di utilizzatori, A febbraio 2021, IBM ha aggiornato la sua roadmap per lo sviluppo delle sue
soluzioni di quantum computing allargando la strategia dall’hardware al software e all’implementazionecloud-native dei workload quantistici, cercando di creare una comunità open-source del calcoloquantistico dotandola di strumenti di sviluppo aperti e favorire così l’accesso alla tecnologia il piùvelocemente possibile. Per questo ha anche creato un percorso formativo accessibile liberamente. Dalloro comunicato si può estrarre che lo scopo è di offrire un percorso per persone con conoscenze di basedi programmazione ed arrivare ad una certificazione nella programmazione con Qiskit, un linguaggioevoluto per lo sviluppo di applicazioni su Quantum computer. Il quantum computing. Secondo alcunericerche di mercato, sarà un’industria da 65 miliardi di dollari nel 2030 e avrà bisogno di molte figureprofessionali. 
In parallelo recentemente i ricercatori di Google hanno annunciato, in uno studio apparso su Nature,di essere riusciti ad effettuare in 3 minuti e 20 secondi un calcolo estremamente complesso utilizzando ilchip quantistico Sycamore a 53 qubit. Gli scienziati di Google sono focalizzati sia sugli aspetti hardware(al momento dichiarano che mirano ad ottenere con il Superconducting qubit , basato su architetturareplicabile a 2-qubit, un errore al “gate” inferiore < 0.5% (indirizzando il problema del contenimentodell’errore, uno dei principali problemi del mondo computazionale quantico). Nel contempo mirano asviluppare applicazioni di simulazione di sistemi fisici, in particolare sugli algoritmi quantistici per lamodellazione con applicazioni in chimica e scienza dei materiali. Rimane tra i focus dei ricercatori dellamultinazionale californiana lo sviluppo di un ambiente per attuare una rete neuralequantistica. Un’ulteriore area di attenzione riguarda lo sviluppo di soluzione ibride quanto-classiche perl'ottimizzazione degli algoritmi ad approssimazioni successive e statistiche attualmente in uso con icomputer tradizionali.
Microsoft ha rilasciato un “Quantum Development Kit” basato sul linguaggio linguaggio diprogrammazione Q# per favorire la creazione di programmatori di applicazioni. Il nodo del software ècruciale: i computer quantistici hanno bisogno di algoritmi dedicati.
Tra i produttori di hardware da riportare D-Wave Systems, canadese, se non altro perché ha fornito uncomputer quantistico al consorzio italiano CINECA. In realtà è un fornitore anche di Lockheed Martine, con processore a 512 qubit, di Google per il suo Quantum Artificial Intelligence Lab, per lesperimentazioni condotte con la Nasa. 
Intel, tramite i suoi Intel Laboratori, dichiara che sarà in grado di accelerare lo sviluppo dei sistemi diquantum computing su superconduttori.
La competenza hardware è , per ora, localizzata in Nord America, e anche i coreani di Samsung  hannoinvestito nella startup americana IonQ, nel Maryland
Amazon ha deciso di entrare nell’arena del computer quantistico lanciando Braket, un serviziocompletamente gestito offerto all’interno del portafoglio di servizi cloud di AWS (Amazon Web Services)che permette di iniziare a usare il computing quantistico offrendo un ambiente di sviluppo in cui esploraree progettare gli algoritmi quantici, testarli su computer quantici simulati e applicarli alle varie tecnologiequantistiche. La filosofia applicata è ibrida, favorendo lo sviluppo su simulatori classici per poi instaurareconnessioni, a bassa latenza, con l’hardware quantistico.
Comunque al di là di problematiche e sperimentazioni che restano nei laboratori dei grandi nomidell’informatica, esistono già applicazioni operative. 
Il calcolo quantistico viene, ad esempio, applicato per la rilevazione di anomalie statistiche. Per GoldmanSachs, RBS e Citigroup, tra gli altri, il calcolo quantistico viene utilizzato per il rilevamento di instabilitàdei mercati e opportune simulazioni per ottimizzazione i portafogli di investimento, sviluppare previsionifinanziarie ed strategie di trading.
In problemi logistici complessi e trasporti Daimler e Honda hanno già pianificato l’uso di computerquantistici così come alcune società aerospaziali. Volkswagen si sta concentrando invece su programmidi gestione del traffico urbano.
La collaborazione tra pubblico e private
La corsa allo sfruttamento delle potenzialità del Quantum Computing richiede una sinergia tra le varieorganizzazioni. Pubbliche e private. 
Per la Germania abbiamo già accennato all’annuncio del cancelliere tedesco di questi giorni cheattraverso l’Istituto Fraunhofer metterà a disposizione un Quantum Computer fornito da IBM, per attivitàdi sviluppo di applicazioni per la ricerca e l’industria tedesca.
In parallelo anche in Gran Bretagna il ministro della Scienza Amanda Solloway ha recentementeannunciato una partnership quinquennale da 210 milioni di sterline con la stessa multinazionaleamericana.. La sua missione è supportare le imprese del Regno Unito e il settore pubblico facilitando,con l’esperienza già maturata da IBM, l’adozione di esplorare nuove tecnologie digitali nel campol'intelligenza artificiale (AI) e l'informatica quantistica. Velocizzando il ritmo con cui le imprese possonotrarre vantaggio dalle nuove tecnologie digitali. Ci si aspetta che questa collaborazione aumenti laproduttività, ma soprattutto crei nuovi posti di lavoro qualificati e stimoli la crescita economica regionale enazionale.
Anche la Francia intende proseguire sulla stessa strada consapevole che coloro che padroneggiano latecnologia quantistica ai livelli più alti e più veloci avranno un chiaro vantaggio a livello internazionale.Anche se non ancora dichiarato ufficialmente il piano sarebbe di assicurare che le applicazioni industriali“quantiche” siano fortemente sostenute finanziariamente da stakeholder quali banche di investimentopubbliche e fondi privati, in un ecosistema tecnologico dai confini più o meno ampi, fortementesupportato anche da cooperazioni in consorzi competitivi come Techinnov o Systematic Polar QuantumStrategy. In questo modo i grandi investitori, pubblici o privati, possono sviluppare applicazioni specifichecon benefici nelle loro specifiche attività o mercati.
In Italia le diverse organizzazioni pubbliche hanno sinora un approccio meno sistematico, con variecooperazioni di enti diversi con imprese private.
Tre le molte ne cito un paio di rilevanti in aggiunta alla già citata cooperazione del FermiLab americanocon l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
La prima è la cooperazione del CINECA con D-Wave system Inc, una società di sistemi di calcoloquantistico, software e servizi. Hanno annunciato una collaborazione formale per offrire alle università,ricercatori e sviluppatori italiani un accesso ampliato a pratiche tecnologia e risorse di calcolo quantisticoattraverso il servizio cloud quantistico Leap di D-Wave.
Il CINECA (https://www.cineca.it) comprende 69 università italiane, 25 enti di ricerca nazionali, il Ministerodell'Istruzione e il Ministero dell'Università e della Ricerca. Beneficerà di un accesso esteso e in temporeale al servizio cloud quantistico Leap. Questa collaborazione permette al consorzio di supportare lacomunità scientifica italiana e migliorare l'alfabetizzazione informatica quantistica e la formazione dellecompetenze per i partner universitari. Questo, a sua volta, andrà a beneficio della più ampiaamministrazione pubblica e dell'ecosistema delle imprese private. Ci sono già piani per per esplorare ilriutilizzo e lo sviluppo di farmaci, la risposta e il soccorso ai disastri naturali e le sfide della sostenibilitàcome la decarbonizzazione e la produzione di energia.
Un’altra cooperazione pubblico privato riguarda l’Università Federico II di Napoli (da cui proviene tral’altro il già citato prof. Franco Nori) e Seeqc, un’azienda di computazione quantistica digitale con sedinegli Usa e in Europa, il cui il team napoletano di Seeqc, ha sviluppato e misurato con successoun’operazione logica (gate) a due-qubit. Quello di Seeqc è il primo team italiano e uno dei pochi tra unamanciata di altre aziende internazionali di computazione quantistica a raggiungere questo traguardo.
Seeqc è in procinto di equipaggiare a Napoli un nuovo laboratorio e strutture di test incollaborazione col dipartimento di fisica presso l’Università. Il laboratorio dovrebbe essere completatoentro la fine del 2021 e ospiterà ricercatori esperti nel campo delle tecnologie quantistiche.
I problemi aperti e la carenza di specialisti qualificati
La maggior parte dei concetti alla base dei computer quantistici provengono da ricerche finanziate confondi pubblici. Ora che il calcolo quantistico è potenzialmente prezioso, molti governi stanno aumentandoil supporto e anche i finanziamenti pubblici per l'informatica quantistica sono in forte espansione. E’ untema trattato nel recente G7 in Cornovaglia e rimane una delle più importanti aree su cui si basa laripresa economica dopo la pandemia.
La carenza di specialisti rischia però di diventare un limite alla crescita. Da un lato la ricerca focalizzatadelle imprese attrae i migliori talenti, focalizzando la ricerca su specifici aspetti. In qualche caso alcunestart-up che stanno brevettando prodotti della ricerca finanziata con fondi pubblici, limitano le vie diindagine alla ricerca pura nelle università, che sta peraltro soffrendo dell’esodo dei migliori ricercatoriverso le istituzioni private. Si rischia di rallentare lo studio della meccanica quantistica pura, che rimanenecessario per il progresso della tecnologia.
La cooperazione tra impresa e pubblico è necessaria per unire gli sforzi con un’approccio aperto.
È quindi necessario procedere in modo bilanciato che eviti resistenze allo scambio di informazioni e chefavorisca i piani nazionali ad integrarsi in un rapido progresso da un lato sulla ricerca pura aperta edall’altro in favore di soluzioni applicative commerciali. Esempi ce ne soon già , come la citata communityIBM che di fatto punta a create una bse di competenze di programmazione, cosí come Microsoft .
Il Quantum Computing è quindi un’area di sviluppo di interesse per tutti i giovani che si affacciano almondo del lavoro o della ricerca universitaria. Di fronte ad una nuova rivoluzione l’Italia ha tutte le cartein regola per giocare un ruolo primario per la sua riconosciuta competenza e, attraverso ilPianoNazionale di Resilienza e Ripresa, recuperare qualche posizione persa nel recente passato. Serve soloun maggiore coordinamento
Roberto Magnani
Sr Consultant
linkedin.com/in/robertomagnani
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Roberto Magnani
I help organizations, including Healthcare and Life Science, in improving clients satisfaction,patients care and profitability through Artificial Intelligence, Design Thinking and shortly QuantumComputing
The attached article focus on #quantumcomputing in Italy, therefore I have developed it in Italian. If theautomatic translation in English is not clear, please contact me directly. It is a topic that requires#openness and #networking. I hope to contribute a little in understanding the potential disruptiverevolution that can bring in the next few years. #Innovation #university #quantumresearch#quantumphysics