Periodico bimestrale
Anno XX, numero 93
luglio/agosto
ISSN 1128-3874

La corsa verso l’informatica quantistica

20 dicembre 2014

Si dice che il XXI secolo sarà l’epoca dei quanti. Ma quanto siamo vicini ad avere dei computer quantistici?

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“Forse il computer quantistico cambierà le nostre vite di ogni giorno in questo secolo nello stesso modo radicale in cui il classico computer ha fatto nel secolo scorso”, queste sono state le parole del comitato per il Nobel nel 2012, subito dopo aver assegnato a Serge Haroche e David Wineland il Premio Nobel per la fisica per il loro lavoro sui sistemi quantistici. 

Si dice che il XXI secolo sarà davvero l’epoca dei quanti. Ma quanto siamo vicini ad avere dei computer quantistici? Quali saranno le loro capacità? E quali sfide dovrà affrontare la comunità della ricerca dell’UE lungo la strada? Ricercatori, rappresentanti dell’industria e responsabili delle politiche si sono riuniti all’Innovation Summit recentemente a Bruxelles per cercare di rispondere a queste domande. 

A differenza dei computer tradizionali che immagazzinano informazioni come 0 o 1, i computer quantistici usano qubit che possono essere un 1 o uno 0 o entrambi allo stesso tempo. Questa “sovrapposizione quantistica”, assieme all’effetto di accoppiamento quantistico e all’effetto tunnel, consente ai computer quantistici di lavorare con tutte le combinazioni di bit simultaneamente, rendendo l’informatica quantistica più potente e veloce del suo equivalente tradizionale. Nel suo intervento all’Innovation Summit, Lieven Vandersypen del Politecnico di Delft ha evidenziato ciò che questa capacità aumentata potrebbe significare: “I computer quantistici sono in grado di modellare molecole complesse che possono contribuire a miglioramenti nel campo della salute e della medicina attraverso la chimica quantistica. Essi sono anche capaci di modellare materiali complessi che possono avere un effetto sull’energia mediante la superconduttività a temperatura ambiente, e possono inoltre risolvere complessi problemi matematici portando benefici alla sicurezza.” 

John Morton del University College London (UCL) ha menzionato nuovi strumenti diagnostici, nuovi farmaci, nuovi materiali per batterie e tecnologie solari che potrebbero essere immaginati nell’era dell’informatica quantistica. 

Ciò significa affari d’oro. In effetti, il mercato dell’informatica a elevate prestazioni valeva 7 miliardi di lire sterline (circa 8,8 miliardi di euro) nel 2011. Questo è importante per l’UE, poiché si tratta di un settore in cui noi eccelliamo, come ha sottolineato il professor Morton: “Nell’UE la scienza quantistica è a un livello globale. Produciamo la migliore scienza al mondo, ma la sfida è quella di tradurla in opportunità di mercato.” Il prof. Morton ha sottolineato come l’UE sia in testa a questa competizione in termini di produzione accademica sulla tecnologia quantistica, ma stiamo rimanendo indietro quando si tratta di brevettare. “Tra il 2009 e il 2012 la Cina ha brevettato cinque volte più dell’UE in tecnologie quantistiche. Nel frattempo, organizzazioni nel campo della difesa e industrie con sede negli Stati Uniti sono molto attive nelle tecnologie quantistiche. Il nostro obbiettivo dev’essere quello di trasformare la scienza quantistica di livello mondiale dell’UE in tecnologia, affrontare la sfida ingegneristica e coltivare uno spirito di imprenditorialità e impresa in questo campo.” 

Il prof. Vandersypen ha ribadito il ruolo principale dell’UE nell’area della scienza quantistica: “In questo settore sono previsti più premi Nobel, che verranno assegnati a degli europei.” Tuttavia, ha insistito sul fatto che è necessario uno sforzo a livello europeo per spingere in avanti la ricerca, particolarmente in termini di miglioramenti della tolleranza ai guasti e di scalabilità nella computazione quantistica. “Per far progredire sia hardware che software quantistici - ha fatto notare il prof. Vandersypen - è necessario uno sforzo su larga scala a livello di dell’UE per fare la differenza. Progetti faro come lo Human Brain Project e Graphene, quella è la portata dei finanziamenti a cui stiamo pensando.” 

Volgendo nuovamente lo sguardo al livello europeo, il prof. Morton ha suggerito la creazione di un comitato consultivo per la tecnologia quantistica con almeno una rappresentanza del 50 % proveniente dall’industria informatica per aiutare a definire una strategia per l’UE: “Poniamo l’UE all’avanguardia dell’emergente industria della tecnologia quantistica, - ha insistito - facciamone la prima destinazione per ricercatori e investitori che intendono commercializzare le tecnologie quantistiche. Sviluppiamo qui una quantum valley”.

(Cordis)

 

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