di Laura Luigia Martini*
Come ogni altro 14 aprile, esattamente tre giorni fa, si è celebrato il World Quantum Day (WQD), avvenimento la cui data richiama “4,14”, ossia le prime cifre della costante di Planck (4,14×10⁻¹⁵ eV·s). Nel 2025 questa giornata ha assunto un significato ancor più rilevante, in quanto rientra nell’”Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica”, designato dalle Nazioni Unite proprio in occasione della celebrazione dei 100 anni di scoperte della meccanica quantistica. In tutti i continenti, istituti di ricerca, aziende e gruppi comunitari sono stati organizzati eventi per suscitare l’interesse del pubblico e mettere in luce gli sviluppi più innovativi nel campo dell’informatica e della tecnologia quantistica. L’Italia ha naturalmente partecipato al WQD, che nel nostro Paese ha preso il via nella sede principale della Scuola Normale Superiore di Pisa.
Così come accaduto nell’800 per l’elettricità, che ha cambiato per sempre la nostra vita quotidiana, analogamente la meccanica quantistica è quella teoria fisica che ha rivoluzionato non solo il pensiero scientifico, ma anche la nostra visione della realtà e del nostro universo. Nata per descrivere la maggior parte dei fenomeni sperimentalmente osservati nel mondo microscopico delle particelle elementari, la meccanica quantistica spiega oggi anche altre proprietà come quelle dei superconduttori. Non solo: in virtù di essa abbiamo visto la nascita dei transistor e dei laser che funzionano sulla base delle proprietà quantistiche dei semiconduttori e della radiazione elettromagnetica. Fra l’altro, è bene ricordare le ricerche di Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger, Premi Nobel per la fisica nel 2022 per i loro esperimenti sui fotoni entangled, che hanno permesso di stabilire la violazione delle disuguaglianze di Bell avviando la scienza sulla strada dell’informazione quantistica. Di qui in avanti diversi istituti di ricerca e organizzazioni governative sono stati coinvolti in numerose attività volte allo sviluppo della conoscenza e all’approfondimento di questa specifica materia. Ne cito di seguito alcune tratte da una recente pubblicazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN).
Nell’ambito della Presidenza Italiana del G7, al Tecnopolo di Bologna, che è il centro di riferimento nazionale del supercalcolo, è stato creato, su iniziativa del MUR e del MIMIT, un tavolo di lavoro per discutere della futura strategia italiana del quantum computing. In seno all’Unione Europea ricordo invece il programma QUANTERA, un network che riunisce 41 istituti di ricerca di 31 paesi che si dedicano al progresso della ricerca di alta qualità e all’innovazione nel campo delle tecnologie quantistiche.
Degno di nota il progetto Superconducting Quantum Materials and Systems Centre (SQMS) al Fermilab di Chicago, USA, progetto che mira allo sviluppo di sensoristica e computer quantistici, con l’ambizioso obiettivo di progettare e costruire il più potente computer quantistico mai realizzato.
Nell’ambito del PNRR, l’INFN sostiene inoltre il Centro Nazionale (ICSC) per supercalcolo, big data e quantum computing e partecipa al partenariato esteso NQSTI (National Quantum Science and Technology Institute) su calcolo e tecnologie quantistiche. In relazione a questa linea di ricerca è stato recentemente realizzato un prototipo di computer quantistico a superconduttori. Anche l’NQSTI è un progetto finanziato dal PNRR ed è finalizzato alla creazione di un hub consortile dedicato alla ricerca nel campo delle scienze e tecnologie quantistiche, con particolare riferimento ad applicazioni innovative nel sensing, nella comunicazione sicura, nell’elaborazione dell’informazione quantistica e nella simulazione.
A livello globale, il Quantum Readiness Report 2025 di QuEra Computing, azienda attiva nel campo della computazione quantistica con atomi neutri, prevede una crescita dei budget dedicati al calcolo quantistico del 20% proprio nel 2025. E questo nonostante l’elevato costo della tecnologia, la scarsità di talenti qualificati e l’incertezza sui ritorni sugli investimenti. Insomma, la fiducia nel quantum computing è in costante aumento e d’altro canto la tecnologia, per quanto ad uno stadio iniziale, già esiste ed è utilizzata: l’innovazione corre veloce, dai modelli finanziari, alla medicina, alle previsioni metereologiche, alla crittografia, per cui tra pochi anni saranno molte le aziende che potranno acquistare questi supercalcolatori.
E cosa dire degli impatti sul business? Ecco alcuni esempi tratti da Quantum Insider.
Il Regno Unito ha lanciato formalmente l’Integrated Quantum Networks Hub, un’iniziativa nazionale su larga scala volta ad accelerare l’implementazione di un’infrastruttura di comunicazioni quantistiche sicura e scalabile. Secondo un comunicato stampa dell’Università Heriot-Watt, l’Hub è sostenuto da oltre 42 milioni di sterline (circa 54 milioni di dollari) di finanziamenti combinati da parte dell’UKRI (UK Research and Innovation) Engineering and Physical Sciences Research Council e da oltre 40 partner industriali.
L’Università del Maryland (UMD) ha inaugurato un nuovo centro dedicato all’applicazione delle tecnologie quantistiche per affrontare le sfide della sicurezza nazionale nei prossimi decenni. Secondo un comunicato stampa, il Maryland Institute for Quantum Applications opererà nell’ambito dell’Applied Research Laboratory for Intelligence and Security (ARLIS) dell’UMD, uno dei 15 centri di ricerca affiliati all’Università e designati dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti.
China Telecom e l’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong hanno firmato un accordo di ampia portata per sviluppare congiuntamente l’intelligenza artificiale e le tecnologie quantistiche, una mossa che rafforza l’integrazione tra ricerca, industria e talenti in uno dei corridoi tecnologici strategicamente più importanti dell’Asia.
IBM afferma che un nuovo metodo di correzione degli errori quantistici, denominato codice Gross, potrebbe ridurre di dieci volte il numero di qubit fisici necessari per qubit logico e consentire un design modulare più facile da produrre e scalare. Il codice Gross è un tipo di codice LDPC (Low-Density Parity Check) che distribuisce le informazioni quantistiche in modo sparso, consentendo un rilevamento efficiente degli errori con layout hardware più semplici.
L’India ha una strategia quantistica matura, degna di lode per la sua attenta integrazione tra ricerca accademica e sforzi commerciali. La Missione Quantistica Nazionale, lanciata nel 2023, si basa sui precedenti sforzi governativi formalizzando la rete di Hub Tematici e ampliando l’accesso ai finanziamenti. La strategia include anche disposizioni volte a garantire che lo sviluppo della forza lavoro sia in linea con le mutevoli esigenze del settore. A differenza degli approcci puramente accademici isolati, il modello indiano è strutturato per creare canali istituzionali per la formazione pratica.
E l’Italia? Secondo AI4Business, il panorama globale della computazione quantistica resta dominato dagli Stati Uniti, ma il nostro Paese sta mostrando segni di progressiva adozione della tecnologia, con un’attenzione crescente a livello istituzionale e industriale. Nel 2025 si prospetta un anno record per i supercomputer italiani, dopo che già negli ultimi mesi del 2024 si era registrata un’accelerazione notevolissima nell’ambito della computazione quantistica. Citando Fortune di pochi mesi fa, l’Italia “ha raggiunto una quantità enorme di potenza di calcolo (…), con l’accensione, tra le altre, dell’Hpc6 di Eni e Hpe e del Pitagora di Cineca-Lenovo. Andando a guardare i dati di Top 500, la classifica dei maggiori supercomputer mondiali, l’Italia è ora al terzo posto per potenza di calcolo, preceduta unicamente da Stati Uniti e Giappone. Tale parametro è definito in termini di Rpeak (potenza di calcolo di picco) e quella italiana ha raggiunto i 1.097.238.408 GFlops”. Il nostro Paese, del resto, ha vinto pochi mesi fa il bando europeo per la realizzazione di una delle 3 AI Factory che nascerà entro l’anno, un supercomputer da 400 Milioni di euro che sarà uno dei primi tre al mondo. Nel mentre vedrà la luce Lisa, un potenziamento di Leonardo, il computer quantistico utilizzato nel progetto Minerva, primo modello linguistico interamente italiano, e assisteremo alla genesi di EuroQCS-Italy, simulatore quantistico basato su atomi neutri e all’integrazione di un computer quantistico a superconduttori nel supercomputer Leonardo a Bologna: nuove tecnologie, nuovi orizzonti della computazione. Mi fa piacere infine menzionare gli sviluppi dedicati ai Paesi partner, come nel caso della realizzazione di un supercomputer in Marocco connesso al Piano Mattei, al fine di rinforzare la cooperazione con i paesi africani.
E il meglio deve ancora venire, stando alla seguente dichiarazione del Dr. Alan Baratz, CEO di D-Wave Quantum: “con il crescente riconoscimento della capacità dell’ottimizzazione quantistica di gestire applicazioni di livello produttivo, l’interesse per la quantistica si sposterà esclusivamente dai team di innovazione a quelli di ottimizzazione operativa, analisi dei dati e intelligence, incaricati di migliorare i processi decisionali aziendali. Questa transizione segna ulteriormente l’evoluzione del calcolo quantistico da tecnologia sperimentale a pratico strumento aziendale”.
*Nuclear Engineer, SDA Bocconi Senior Executive Fellow