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Quantum Supremacy, ci siamo davvero o dobbiamo ancora aspettare?

Il computer quantistico del passato visto nel futuro (Immagine generata con l'AI)
Il computer quantistico del passato visto nel futuro (Immagine generata con l'AI)

Avete presente il quantum computer, quella tecnologia che ci cambierà la vita? Forse sarà davvero una rivoluzione, ma quando scoppierà?

La promessa dei computer quantistici somiglia a quella dell’energia nucleare degli anni Cinquanta: una rivoluzione tecnologica sempre sul punto di cambiare il mondo, sempre rimandata al futuro prossimo. Negli ultimi anni i laboratori delle grandi aziende tecnologiche hanno moltiplicato gli annunci, ciascuno presentato come la svolta definitiva. Ma la realtà è più sfumata e richiede un po’ di pazienza.

Il settore vive una fase peculiare in cui i risultati scientifici si accumulano mentre le applicazioni pratiche restano fuori portata. I computer quantistici esistono, funzionano e risolvono problemi specifici in modi che i computer tradizionali non potrebbero replicare. Tuttavia, questi problemi sono ancora troppo teorici per avere un impatto sulla vita quotidiana o sull’economia reale.

La questione centrale ruota attorno a due concetti che spesso vengono confusi: quantum supremacy e quantum advantage. La prima indica la capacità di un computer quantistico di eseguire un calcolo che nessun computer classico potrebbe completare in tempi ragionevoli, indipendentemente dall’utilità pratica del risultato. La seconda invece rappresenta il vero obiettivo: risolvere problemi concreti in modo più efficiente rispetto ai sistemi tradizionali.

La corsa dei giganti tecnologici

Cominciamo da uno dei due grandi concorrenti: Alphabet, cioè la casa madre di Google. L’azienda ha investito miliardi nella ricerca sui computer quantistici e ha rivendicato il raggiungimento della quantum supremacy nel 2019 con il processore Sycamore, capace di eseguire in pochi minuti un calcolo che avrebbe richiesto millenni a un supercomputer classico.

Una bomba, Peccato che Ibm abbia contestato la dichiarazione sostenendo che con gli algoritmi giusti un computer tradizionale avrebbe potuto svolgere un calcolo equivalente con forti ottimizzazioni in giorni anziché anni. Al di là delle polemiche, entrambe le posizioni evidenziano il problema di fondo: questi esperimenti dimostrano capacità teoriche ma non producono utilità concreta.

I due big non sono gli unici a giocare la partita del computer quantistico. Ci sono anche altri attori, da un lato Amazon e Microsoft, dall’altro le startup del settore. Tutti continuano a investire miliardi nello sviluppo di processori sempre più potenti. Ciascuno persegue architetture diverse: qubit superconduttori, ioni intrappolati, fotoni. Nessuna si è ancora imposta come standard e questa frammentazione rallenta i progressi complessivi del campo.

La strategia delle grandi aziende oscilla tra ricerca di base e promesse commerciali. Da un lato finanziano laboratori dove fisici teorici esplorano le proprietà della materia a livello quantistico. Dall’altro offrono accesso cloud a prototipi di computer quantistici per sviluppatori che vogliono sperimentare, anche se le applicazioni rimangono in gran parte accademiche.

La roadmap di Ibm (Fonte IBM)

L’approccio europeo e italiano

Se negli Usa la partita è giocata dai privati, da noi è il denaro pubblico a volare. Per competere, l’Europa ha scelto una strada differente rispetto alla Silicon Valley, puntando su una strategia coordinata tra Stati membri attraverso il programma Quantum Flagship. Il piano è decennale, è stato avviato nel 2018 e alla fine avrà distribuito un miliardo di euro per sviluppare tecnologie quantistiche in modo integrato, dalla ricerca di base alle applicazioni industriali.

Ci siamo anche noi. L’Italia partecipa con vari centri di ricerca e aziende che collaborano ai progetti europei. Il nostro Paese contribuisce soprattutto nella fisica fondamentale e nello sviluppo di componenti ottici, sfruttando competenze consolidate in questi ambiti. Il problema, però, è che manca una regia nazionale forte che coordini gli sforzi e attragga investimenti privati significativi.

La Commissione europea inquadra il quantum computing dentro una visione più ampia di sovranità tecnologica. E in effetti avrebbe più senso parlarne da questo punto di vista: non si tratta solo di costruire macchine potenti ma anche di controllare una tecnologia considerata strategica per sicurezza nazionale, crittografia e futuro industriale. Un approccio che privilegia la collaborazione tra paesi europei rispetto alla competizione diretta con i colossi americani e cinesi. Come succede (o dovrebbe succedere) anche nel settore dell’intelligenza artificiale e in quello della ricerca sui semiconduttori e la realizzazione di fonderie di chip competitive.

Quando arriverà il momento decisivo

Il quantum computer è però una scommessa alla quale non si può evitare di partecipare. Gli esperti da un lato concordano sul fatto che servono ancora anni, forse decenni, prima che i computer quantistici diventino strumenti pratici. Dall’altro, chi arriva primo dovrebbe, come con l’AI, accumulare un vantaggio epocale sul resto del mondo.

Oggi i problemi da risolvere sono molteplici: i qubit sono estremamente fragili e perdono coerenza in frazioni di secondo. Servono temperature prossime allo zero assoluto e sistemi di correzione degli errori ancora da perfezionare.

Nel frattempo la ricerca procede lentamente, per piccoli passi, ed è molto frammentata anche perché è in realtà collaborativa e open, dal punto di vista dell’accademia. Ogni esperimento spinge i limiti della quantum supremacy anche se, non a caso, il termine supremacy è oggi sempre meno usato nella letteratura scientifica e sostituito con quantum computational advantage o quantum utility.

Tutto questo, comunque, avvicina il momento in cui si raggiungerà il quantum advantage. Quando accadrà, probabilmente in settori specifici come la simulazione molecolare o l’ottimizzazione logistica, allora la rivoluzione quantistica passerà dal laboratorio al mondo reale. Fino a quel momento restiamo in attesa, consapevoli che il futuro è già qui ma distribuito in modo molto diseguale.

Alcune fonti di questo articolo:

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