Quantum computing, l'esperto: "Così entrerà nelle nostre vite"

Raffaele Mauro, managing director di Endeavor Italia, spiega come i computer quantistici possono risolvere i problemi troppo complessi per le vecchie macchine

L'Unione europea mette in in campo finanziamenti per un miliardo di euro in dieci anni da destinare al quantum computing. Nel Regno Unito, l'Università del Sussex si prepara a creare una nuova struttura all'avanguardia proprio in questo campo, attingendo dal miliardo e 600 milioni di sterline che il governo ha inserito in bilancio per ricerca e sviluppo. Volkswagen, dalla Germania, annuncia intanto di essere riuscita a utilizzare i computer quantistici per far funzionare un sistema di gestione del traffico. Mentre dall'altra parte dell'oceano Microsoft ufficializza il proprio obiettivo di costruire una macchina della potenza di 100-200 qubit nell'arco dei prossimi cinque anni.

Basta dare una scorsa alle notizie degli ultimi giorni, seguendo il flusso degli investimenti, per rendersi conto dell'importanza cruciale che i computer quantistici sono destinati ad assumere in un futuro ormai prossimo. Ma di che cosa stiamo parlando esattamente? "Oggi per codificare e processare informazione utilizziamo i bit, quindi sequenze di 0 e 1. Il quantum computing è un modo diverso di risolvere i problemi, attraverso macchine che utilizzano la logica della fisica quantistica, apparentemente paradossale, per affrontare soluzioni troppo complesse per le vecchie macchine", sintetizza Raffaele Mauro, managing director di Endeavor Italia e autore di 'Quantum Computing - Tecnologia, applicazioni, investimenti' per la collana Tag books di Egea. "I qubit, cioè le unità alla base del quantum computing, non codificano l'informazione solo in 0 e 1, ma anche sovrapponendo stati diversi e interagendo tra loro", prosegue il divulgatore, "questo permette di velocizzare la risoluzione di quei problemi la cui complessità aumenta in maniera esponenziale aggiungendo nuovi elementi".

Di che tipo di problemi parliamo e perché è così importante risolverli? Negli anni Novanta i primi tentativi di progettare algoritmi per sfruttare le possibilità del quantum computing si sono concentrati sulla crittografia, quindi un tema che può riguardare tanto la finanza quanto l'intelligence o la difesa. Quindi si è lavorato sui problemi di ricerca nei database e poi sulla simulazione di sistemi quantistici, che consentono ad esempio di progettare nuovi farmaci o di studiare le caratteristiche dei nuovi materiali. Il tema più caldo ora pare essere quello delle simulazioni biologiche.

Tutte applicazioni professionali. E' possibile anche immaginare un utilizzo da parte del singolo utente? Insomma, si andrà mai verso il personal computer quantistico? Nel breve termine è molto improbabile, anche perché si tratta di macchine che devono essere schermate dalle radiazioni e spesso tenute a temperature ben al di sotto dello zero. Ma in futuro potrebbero esserci dei servizi in cloud che consentiranno di collegarsi in remoto a questi computer. Prima però andranno studiate delle interfacce per gli utenti e, soprattutto, bisognerà identificare quelli che sono i problemi rispetto ai quali i computer quantistici offrono davvero una soluzione più rapida. Perché, ricordiamolo, non stiamo parlando di computer più potenti, ma diversi dal punto di vista qualitativo. Un altro aspetto, poi, è quello legato all'ipotesi di utilizzare questo tipo di macchine nel machine learning, cioè per velocizzare la capacità di apprendimento delle intelligenze artificiali. A quel punto potremmo avere a che fare col quantum computing anche solo usando i motori di ricerca o rivolgendoci a un assistente virtuale

Parliamo di obiettivi: ce n'è uno prefissato verso il quale le differenti vie di ricerca convergono? Una sorta di 'sbarco sulla Luna' del quantum computing? Ci sono tanti soggetti che lavorano su temi diversi e anche su paradigmi diversi, perché perfino dal punto di vista degli standard la questione è ancora aperta. Tanto è vero che grandi aziende come Google hanno più di un team al lavoro. Una pietra miliare comunque è già fissata: la corsa è a raggiungere la 'quantum supremacy'. I computer quantistici ci sono e ci si può far girare del codice. Ora bisogna dimostrare anche in modo empirico e non solo teorico che siano più efficaci nella risoluzione di alcuni problemi.

Vista la quantità di soggetti che sono scesi in campo, viene da chiedersi se ce la farà prima il settore pubblico o quello privato… Ovviamente non ho una risposta. Quello che posso dire è che il privato ha leve di flessibilità in più nel trovare risorse e capitale umano. Basti pensare al caso dello sviluppo di auto senza conducente: era un tema di ricerca pubblica, ma le aziende hanno assunto praticamente tutti gli specialisti sul mercato. Potrebbe succedere lo stesso anche col quantum computing. D’altra parte, essendo un tema critico a livello di sicurezza - un computer quantistico potrebbe eludere gli attuali sistemi di crittografia dei dati o bloccare i sistemi basati su blockchain, come i bitcoin -, è facile pensare che Usa e Cina si terranno in prima linea.

Al momento quanti computer quantistici sono in funzione al mondo? Dovremmo essere nell’ordine di non più di poche decine. Alcune grandi aziende ne hanno sviluppati di loro, altre li hanno acquistati o affittati. Alcuni sono posseduti da centri pubblici di ricerca, mentre altri non possiamo sapere che esistano proprio perché sono utilizzati nell’ambito dell’intelligence. Sul sito di D-Wave, una delle società pioniere di questo campo, ci sono addirittura pagine in cui viene illustrato il prodotto nel caso lo si volesse acquistare.

Sono indicati anche i tempi di consegna? (ride) Non ho controllato, ma immagino siano lunghi.

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