Il Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini” della Federico II, grazie ai fondi messi a disposizione dal Piano Nazionale Ripresa e Resilienza [PNRR], sta sviluppando un progetto per la creazione di un nodo di quantum computing a Napoli, il primo in Italia; il quantum computing [o calcolo quantistico] è una tecnologia emergente che sfrutta le leggi della meccanica quantistica per risolvere problemi troppo complessi per i computer classici.
L’unità di misura di riferimento è il qubit, forma contratta di quantum bit, l’alter ego – per così dire – del bit della computazione classica. Il qubit è legato allo stato in cui si trova una particella o un atomo e le sue caratteristiche permettono al computer di svolgere alcuni calcoli impossibili da risolvere anche per i super computer classici o che, in alternativa, richiederebbero a questi super calcolatori anche migliaia di anni per essere risolti.
Come spiegato da IBM: “Per alcuni problemi, i supercomputer non sono così super. Quando gli scienziati e gli ingegneri si trovano di fronte a problemi difficili, si rivolgono ai supercomputer, ovvero computer classici molto grandi, spesso con migliaia di core CPU e GPU. Tuttavia, anche questi ultimi hanno difficoltà a risolvere alcuni tipi di problemi. Se un supercomputer si blocca, è probabilmente perché alla grande macchina classica è stato chiesto di risolvere un problema con un grado di complessità troppo elevato. I problemi complessi sono problemi con molte variabili che interagiscono in modi complicati. Modellare il comportamento dei singoli atomi in una molecola – ad esempio – è un problema complesso, a causa dei diversi elettroni che interagiscono tra loro. Anche stabilire le rotte ideali per alcune centinaia di petroliere in una rete di trasporto globale è complesso.”
Al contrario, il computer quantistico è in grado di risolvere un problema matematico in 200 secondi invece dei 10.000 anni previsti dall’algoritmo proposto da Google su un supercomputer; per lavorare ha bisogno di una temperatura inferiore ai 270 gradi sottozero, ovvero vicina allo zero assoluto, corrispondente a -273,15 °C. Questo ambiente verrà ricreato nei locali del Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini” della Federico II.
Francesco Tafuri, docente di Fisica della Materia presso il Dipartimento che ospiterà il computer quantistico, ha dichiarato: “Sarà una macchina unica in Italia e tra le poche presenti in Europa. La fisica che c’è dietro è entusiasmante e magnifica e l’idea è quella di renderla fruibile anche per le imprese e altri campi della fisica”.
Gennaro Miele, Direttore del Dipartimento di Fisica dell’Università napoletana, ha aggiunto: “Ospiteremo nella nostra Università un’apparecchiatura, il computer quantistico, che è di una tipologia particolare, un prototipo che poi si svilupperà negli anni. La cosa interessante è che la tecnologia su cui è basata è stata sviluppata qui a Napoli: mai come in questo caso la nostra città è protagonista dell’attività scientifica e di ricerca su un argomento che in questo momento è di punta non solo in Europa e in Italia, ma in tutto il mondo”.
Leopoldo Angrisani, Direttore del Centro CESMA dell’Università Federico II, ha sottolineato:
“Nell’ambito delle tecnologie quantistiche stiamo cercando di sviluppare un prototipo che dovrebbe consentire di fare importantissimi passi avanti nello sperimentare nuove soluzioni algoritmiche con un hardware completamente ripensato”.
Giampiero Pepe, docente di Fisica Sperimentale all’Università Federico II, ha infine concluso:
“La comunicazione quantistica è un’altra sfida delle tecnologie quantistiche perché porta i principi della meccanica quantistica al servizio di una comunicazione che è inattaccabile negli scambi di dati e informazioni, una comunicazione sicura nel senso intrinseco del termine”.
Accanto all’Istituto Universitario c’è SEEQC – una start up con sedi negli Stati Uniti, Regno Unito e ovviamente Napoli – che sta per lanciare sul mercato italiano la prima piattaforma di quantum computing: le due realtà collaborano insieme da vari anni, attraverso un laboratorio congiunto, per rendere protagonista il territorio campano in un ambito in cui dominano colossi mondiali quali IBM, Google, Microsoft, Intel ma anche centri di ricerca come quelli del MIT e di Harvard.
A questo link potete trovare un video che spiega – tramite i volti e le voci di alcuni dei protagonisti – la volontà da cui è nato il progetto napoletano.
Marco Arzeo, Lab Manager presso Seeqc EU ha commentato: “La nostra azienda ha come obiettivo ultimo quello di realizzare una piattaforma di computazione quantistica che chiamiamo full stack, cioè completa, che va dall’hardware al firmware all’interfaccia cloud per l’utente finale. C’è stata una forte visione da parte della Federico II di avere un approccio industriale sul quantum computing a Napoli. Non bisogna pensare a questo computer come più piccolo e veloce ma come un paradigma completamente nuovo e rivoluzionario di computazione. Un modo totalmente diverso per approcciare e risolvere i problemi”.
Uno degli obiettivi dell’azienda internazionale è quello di rendere il Quantum Computing un’applicazione commerciale usufruibile da aziende ed utenti per acquisire vantaggi in termini di produttività e risultati per il proprio business. Infine, la presenza di una tecnologia simile in Campania permetterà alla regione di essere più competitiva a livello tecnologico, attirando talenti da tutto il mondo e trattenendo i cosiddetti “cervelli in fuga”.
Di quantum computer e delle opportunità che si apriranno per le aziende del territorio si parlerà nel corso della prossima edizione di Innovation Village, con un convegno in programma mercoledì 10 maggio alle ore 14.00 presso Villa Doria D’Angri (via Petrarca 80, Napoli).