Le tecnologie quantistiche che promettono di rivoluzionare il futuro, dalla simulazione alla metrologia

Enorme potenza di calcolo, capacità di analisi ed elaborazione dei dati fantascientifiche, in svariati campi di applicazione, dall’industria e manifattura alla medicina, dalla logistica ai settori dell’energia, aerospaziale, finanza e additive technologies.

Il mondo delle Quantum technologies, delle tecnologie quantistiche, è una grande finestra aperta sul futuro. Con potenzialità eccezionali e Disruptive, ma ancora tutte da scoprire e sviluppare. In questo scenario, e con queste prospettive, all’interno degli Osservatori Digital Innovation del Politecnico di Milano, nasce il nuovo Osservatorio Quantum Computing & Communication – il quarantesimo osservatorio tecnologico del Politecnico milanese –, con un incontro di lancio fissato per il prossimo 11 febbraio e aperto a tutti gli interessati.

“Il nuovo Osservatorio Quantum Computing & Communication”, sottolinea Alessandro Perego, direttore del dipartimento di ingegneria gestionale del Politecnico di Milano e direttore degli Osservatori Digital Innovation, “avrà il compito di studiare, monitorare e valorizzare tutti i progetti e le attività che si svilupperanno nel campo delle tecnologie quantistiche”.

Un super-cervello elettronico quantistico ha capacità di calcolo ed elaborazione inarrivabili per i computer tradizionali. Basti pensare che 2 anni fa Google ha sviluppato un elaboratore quantistico che in 2 minuti e mezzo ha risolto un problema matematico che un ‘normale’ computer tradizionale risolverebbe in 10 mila anni. In pratica, ciò che è di fatto impossibile per un computer comune per le tecnologie quantistiche è un’operazione facile e veloce.

Ecco la grande promessa delle Quantum technologies: trovare soluzioni migliori e in pochissimo tempo, a una velocità straordinaria. Le potenziali applicazioni operative sono svariate, e diverse di queste riguardano anche il mondo dell’industria e della manifattura. Per esempio, il Quantum computing può essere applicato per ottimizzare i flussi della logistica e delle supply chain, nello studio e sviluppo di nuovi materiali e componenti, nell’industrial design, e in ogni ambito che richieda una capacità di calcolo ed elaborazione dati molto superiore e molto più veloce di quanto sia possibile fare oggi.

Potenzialità e risorse delle tecnologie quantistiche

Qualcosa si sta già facendo, ma non a livello industriale, è ancora troppo presto: potenzialità e risorse delle tecnologie quantistiche al momento sono ancora confinate all’interno di laboratori e centri specializzati, in Italia ce ne sono ad esempio a Firenze, Padova, Roma, Napoli. E una delle prossime sfide da affrontare è proprio quella di “trasferire queste potenzialità e l’algoritmica quantistica alle applicazioni pratiche e industriali”, rimarca Donatella Sciuto, prorettore del Politecnico di Milano.

Con quali tempistiche? Secondo gli addetti ai lavori, le prime applicazioni su vasta scala e con una potenza computazionale più limitata si potranno avere nel giro dei prossimi 2 o 3 anni, ma per arrivare alle applicazioni più complesse che sfrutteranno appieno tutta la potenza e tutte le potenzialità delle Quantum technologies si dovrà attendere ancora una decina d’anni.

“Le Quantum technologies potrebbero trasformare radicalmente il mondo dell’informatica, aprendo nuove opportunità per la risoluzione di problemi computazionali, di sicurezza o di comunicazione oggi complessi, con impatti significativi in diversi settori e modelli di business”, spiega Alessandro Piva dell’Osservatorio Quantum Computing & Communication: “queste tecnologie potranno avere molteplici campi d’applicazione: ad esempio dal machine learning alla crittografia, dalla cybersecurity all’ottimizzazione”.

Si tratta di un mercato ancora in fase di ricerca e sviluppo, la roadmap per ottenere un computer quantistico su larga scala è in rapido progresso e si avvicina il momento in cui le imprese saranno chiamate a valutarne gli impatti. In questo quadro, “l’Osservatorio Quantum Computing & Communication vuole rendersi un punto di riferimento precompetitivo sul tema a livello italiano”, aggiunge Perego, “coinvolgendo una community di aziende interessate, lato domanda e offerta di tecnologia, e di esperti a livello italiano e internazionale”.

Le tecnologie quantistiche, più nel dettaglio, sono quella classe di tecnologie “il cui funzionamento è basato sulla progettazione e manipolazione attiva degli stati quantistici della materia, sfruttando i principi della meccanica quantistica”, spiega Annarita Giani, Senior scientist in Quantum computing applications in General Electric, “le tecnologie quantistiche possono essere suddivise in quattro aree d’applicazione: Quantum computing, Quantum simulation, Quantum communication, Quantum sensing and metrology”.

Il Quantum computing sono invece “sistemi computazionali basati su bit quantistici (qubit). Grazie alla sovrapposizione degli stati che caratterizza i qubit, il sistema può elaborare più input nello stesso momento riducendo il numero di operazioni necessarie per ottenere il risultato”.

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Stefano Casini

Giornalista specializzato nei settori dell'Economia, delle imprese, delle tecnologie e dell'innovazione. Dopo il master all'IFG, l'Istituto per la Formazione al Giornalismo di Milano, in oltre 20 anni di attività, nell'ambito del giornalismo e della Comunicazione, ha lavorato per Panorama Economy, Il Mondo, Italia Oggi, TgCom24, Gruppo Mediolanum, Università Iulm. Attualmente collabora con Innovation Post, Corriere Innovazione, Libero, Giornale di Brescia, La Provincia di Como, casa editrice Tecniche Nuove. Contatti: stefano.stefanocasini@gmail.com

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