Christian Reinwald, Head of Product Management & Marketing, riflette sul potenziale della tecnologia quantistica.
Quasi nessun’altra tecnologia ha, attualmente, le stesse aspettative al pari dei computer quantistici. Grazie all’enorme potenza di calcolo, i computer quantistici consentono di portare la ricerca sui materiali ad un livello superiore, di rivoluzionarla e di ottimizzare i componenti in diversi settori industriali. Il primo computer quantistico, prodotto da IBM negli Stati Uniti, è stato un importante pietra miliare verso l’utilizzo di tecnologie di nuova generazione e presto anche l’Italia sarà tra i Paesi UE ad ospitare i primi computer quantistici europei.
Christian Reinwald, Head of Product Management & Marketing at reichelt elektronik, fornisce una panoramica della situazione attuale.
Che cos’è un computer quantistico?
Per comprendere i vantaggi di un computer quantistico è importante sapere come funziona.
Innanzitutto, è bene differenziarlo da un tradizionale computer: mentre quest’ultimo utilizza i classici bit, un computer quantistico si base sulle leggi della meccanica quantistica. I bit conoscono solo lo stato 1 o 0. Un computer quantistico funziona invece con i bit quantistici. Un qubit (forma abbreviata per bit quantistici) è la più piccola unità di calcolo e di informazione con cui lavora un computer quantistico. In questa forma, a differenza dei bit, è possibile rappresentare ed elaborare contemporaneamente molte più informazioni. Questo consente di processare grandissime quantità di dati più velocemente, fornendo alle aziende del settore industriale, ma non solo, un enorme potenziale che, in futuro, può portare ad una maggiore competitività a coloro che desiderano sfruttare i vantaggi offerti da questa tecnologia.
Un esempio pratico viene dall’industria automobilistica, dove i nuovi computer vengono già testati. I produttori del comparto automobilistico utilizzano diverse componenti provenienti da fornitori, dipendendo così dai tempi di consegna. BMW, ad esempio, dal 2021 sta testando il computer quantistico dell’azienda statunitense Honeywell. In questa fase di test, BMW persegue l’obiettivo di osservare la supply chain in tempo reale e di ottimizzare la velocità di produzione. In particolare, l’obiettivo è di scoprire quali componenti l’azienda compra, da quali fornitori e in quale fase della produzione, al fine di ottenere costi complessivi inferiori nelle operazioni in corso: il computer deve acquisire la capacità di valutare l’opzione migliore.
Ma la sfida più grande quando di parla di computer quantistici riguarda i qubit, molto suscettibili alle interferenze: fattori come i rumori ambientali, le vibrazioni e le fluttuazioni di temperatura possono infatti far perdere loro le proprietà quantistiche nel giro di 100 microsecondi. Prima che un computer quantistico possa trasferirsi in un centro dati convenzionale, deve essere attrezzato e l’ambiente deve essere preparato a tal fine. Di conseguenza, l’identificazione di approcci alla correzione degli errori diventa una parte fondamentale del lavoro dei team di ricerca.
La quantistica in Italia
Nell’ambito dell’iniziativa europea, sei computer quantistici saranno implementati nei supercomputer esistenti, mappando così un’ampia rete in tutta Europa. Anche l’Italia, nell’ambito dell’iniziativa EuroHPC, è uno dei sei paesi scelti per ospitare un computer quantistico, la cui installazione è prevista entro la seconda metà del 2023. Queste macchine saranno costituite esclusivamente da hardware e software europei, che useranno la tecnologia europea sviluppata attraverso iniziative quantistiche, programmi di ricerca nazionali e investimenti privati. Questo porterà l’Europa un passo in avanti verso il suo obiettivo di essere in prima linea nella capacità quantistica entro il 2030, ma ci vorrà molto di più affinchè che i computer quantistici possano essere ampiamente utilizzati nell’industria tedesca.
Foto di Pete Linforth da Pixabay
