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La rivoluzione tecnologica del Quantum Computing: benefici e prospettive



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I tempi si stanno facendo sempre più maturi per questa tecnologia, destinata a sovvertire i paradigmi delle analisi complesse. Ne parliamo con Fabrizio Lenzini di Nextmind, che ha investito nella startup QuantumX

Pubblicato il 10 giu 2024



Quantum Computing

Negli ultimi decenni, il progresso tecnologico ha trasformato radicalmente il modo di elaborare le informazioni. L’incremento esponenziale dei dati prodotti quotidianamente in azienda, e la necessità di analizzarli e processarli sempre più rapidamente, hanno fatto emergere i limiti dei computer classici.

L’evoluzione a livello tecnico che ha interessato le infrastrutture, con la diffusione massiva del Cloud, ma anche l’hardware, con le nuove generazioni di chip, memorie RAM e CPU, ha permesso di superare in parte il problema, che rimane però per alcune applicazioni particolarmente complesse. Tra le innovazioni che promettono di porre rimedio a queste limitazioni spicca il Quantum Computing (computer quantistico) una tecnologia che promette di garantire una potenza computazionale senza precedenti per alcune specifiche tipologie di applicazioni e casi d’uso – dalla crittografia dei dati alla intelligenza artificiale, dalla elaborazione di processi chimici e finanziari complessi, fino all’ottimizzazione di algoritmi a oggi non risolvibili con i computer classici.

I vantaggi del quantum computing

«Si tratta di un modello elaborativo particolarmente rivoluzionario» spiega Fabrizio Lenzini, Founder di Nextmind, società che ha investito nella startup specialista di computer quantistico QuantumX. «Non è la panacea di tutti i mali, certo, ma si rivela particolarmente utile in alcuni casi d’uso come la simulazione nella ricerca medica, l’analisi dei rischi finanziari e di sicurezza, tra le altre. Con una premessa importante: per poter applicare il Quantum Computing bisogna saperlo ben programmare e non facile, in questo momento, trovare un buon programmatore che oltre a conoscere la materia del coding deve essere anche essere esperto di meccanica quantistica. C’è penuria di risorse, specie qui in Italia, dove i talenti tecnologici scarseggiano».

L’importanza di ragionare in ottica di ecosistema

In Italia abbiamo sicuramente delle eccellenze a livello di ricerca «come l’Università di Pisa, che ha siglato recentemente un accordo con il FermiLab di Chicago, ma anche il Politecnico di Milano e l’Università Federico II di Napoli. «Noi come QuantumX lavoriamo per creare ecosistemi fondati sulle sinergie tra ricerca e industria e collaboriamo attivamente con l’Università di Pisa, che già avviato i primi corsi per formare i nuovi programmatori specializzati in Quantum Computing. Tuttavia, la convergenza tra industria e ricerca è ancora ai primordi. Ecco perché è importante educare il mercato ed è proprio quello che ci proponiamo di fare» evidenzia il manager.

A che punto siamo in Italia e nel mondo

Secondo l’ultimo Osservatorio Quantum Computing & Communication, proprio la mancanza di competenze interne, a pari merito con l’incapacità di misurare il ROI, il ritorno sugli investimenti sostenuti, è tra le cause citate più spesso (24% dei casi) come quelle che frenano gli investimenti privati nel computer quantistico. A seguire (21%), l’incapacità di identificare gli use case su cui sperimentare e, anche se molto distanziata (8%), la difficile valutazione dei vantaggi concreti rispetto a un approccio di computing tradizionale.

Gli investimenti nel nostro Paese risultano, pertanto, ancora modesti nonostante la spinta propulsiva del PNRR – 120 milioni di euro nel quadriennio 2022-2025 – a fronte di un impegno globale che, secondo gli ultimi dati del Quantum Technology Monitor di McKinsey si attesta a 5,4 miliardi di dollari. Solo una parte minima dei fondi disponibili da PNRR, ovvero circa 6,6 milioni di euro, è stata convogliata verso le startup italiane che investono sul Quantum Computing, che sono pochissime, meno di una decina in tutta Italia. È lecito, quindi, chiedersi, quale sia il vantaggio per loro del fare da apripista in un mercato all’apparenza ancora così poco maturo. «Il computer quantistico – ammette Lenzini – al momento non produce utili, quindi bisogna avere le spalle ben coperte. Nel nostro caso, per esempio, con Nextmind sosteniamo QuantumX. Un altro aspetto da considerare è che è ancora difficile fare Proof of Concept. Ci hanno provato alcune grandi banche e finanziarie, sono state le prime a fare dei PoC sulle simulazioni negli ambiti della gestione titoli e del Risk Management. Anche le aziende del manifatturiero iniziano a capire quali potrebbero essere i vantaggi tangibili di questo paradigma per l’evoluzione delle applicazioni dei Digital Twin. Non è così all’estero, dove tante aziende investono in Quantum Computing perché hanno ben compreso quale è il vantaggio per l’imprenditore dell’agganciarsi a una tecnologia vincente e garantirsi un vantaggio esponenziale sul know-how nel momento in cui il mercato esploderà». Ora questi approcci sono agli albori e i vincoli della tecnologia pesano ancora parecchio. «Gli elaboratori QC, grandi come stanze, sono dotati di chip che si surriscaldano facilmente. Ma questi limiti verranno presto superati dall’evoluzione della tecnologia sia sotto il profilo dell’hardware, dove nell’ambito dei superconduttori è attesa una svolta entro i prossimi cinque anni, sia sul fronte degli algoritmi, con l’accelerazione che stiamo vedendo dell’Intelligenza Artificiale e la progressiva convergenza di questi due mondi», è convinto il manager. E che ci sia fermento lo confermano anche i dati sugli investimenti globali: «Dal 2012 al 2023 sono stati investiti circa 17 miliardi di dollari. Di questi, 5,4 miliardi solo nell’ultimo anno, a conferma del fatto che c’è un’accelerazione. Negli Stati Unici stanno già nascendo i primi centri di ricerca specializzati nel computer quantistico e anche il Ministero per la Sicurezza Nazionale USA è impegnato nella sperimentazione di questa tecnologia. In Germania, le aziende della Munich Quantum Valley, sotto la spinta del Quantum Technology and Application Consortium, che è molto legato al mondo della ricerca, hanno già iniziato a indire gare d’appalto per far girare i primi algoritmi su applicazioni particolarmente sensibili».

Le implementazioni ibride

Molte di queste entità stanno sperimentando concretamente i benefici dei modelli d’implementazione ibridi – architetture e algoritmi che possono fare da bus con i computer tradizionali su task specifici. Ma come si realizzano in concreto? «Alcune parti dell’algoritmo o dei task che girano su un computer classico vengono fattorizzati per capire se possono funzionare bene anche su un computer quantistico e si procede così di volta in volta».

Al momento, però, queste sperimentazioni sono portate avanti da un gruppo davvero ristretto di startup che faticano a far comprendere il valore, a livello industriale del, computer quantistico. «Ci sono aziende del Finance o dell’Healthcare che in passato hanno investito in modo cospicuo nelle memorie RAM per le simulazioni e non riescono a comprendere quale sia il vantaggio di questo modello rispetto a quel che hanno già in casa. Ma tra qualche anno tutto sarà più chiaro specie se riusciremo a ragionare in ottica di ecosistema, avvicinando ancor di più il mondo delle aziende a quello della ricerca universitaria e delle Big Tech come IBM, Quera, Microsoft e Google, che al momento spiccano per l’impegno in questo ambito» promette Lenzini.

Quando sarà il momento del Quantum Computing?

I principali analisti ipotizzano un orizzonte 5 anni per l’inizio dell’era commerciale del computer quantistico, con la diffusione delle prime applicazioni B2B che potranno essere utilizzate in ambito industriale.

Anche in campo biomedico sicuramente ci saranno degli sviluppi prima dei cinque anni ipotizzati, in particolare nella ricerca farmacologica e oncologica. Un altro mercato promettente è quello del trasporto pubblico e aereo, in particolare per la gestione ottimizzata dei flussi di utenti e delle rotte. «Insomma, dove ci sono algoritmi e calcoli complessi sicuramente il computer quantistico la farà da padrone», promette Lenzini.

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