Quantum computing, il futuro è adesso. Scrive Cantamessa (Fondazione Links)

Il dibattito sul potenziale dirompente delle tecnologie quantistiche è ampio e variegato. La corsa agli investimenti nei Paesi più tecnologicamente avanzati è partita da alcuni anni, con investimenti dell’ordine di grandezza dei miliardi di euro, e con prospettive di incremento molto sostanziose anche per il prossimo futuro. In particolare, come anche evidenziato nello studio “Se non ora Quantum. Una strategia nazionale per l’Italia”, documento pubblicato da Formiche.net, gli Stati e i relativi governi si interrogano su quale possa essere la migliore strategia e la migliore sinergia per affrontare questa opportunità. Individuando, sì direttrici di lavoro, ma anche faticando a trovare ipotesi operative su cui sperimentare e valutare risultati concreti.

È allora interessante inserirsi in questo dibattito descrivendo quanto sta accadendo nell’ecosistema dell’innovazione piemontese, e con riflessi importanti a livello nazionale e internazionale. E che ci fa dire con forza che “il futuro è adesso”.

Il Piemonte si è infatti mosso con lungimiranza per anticipare e favorire lo sviluppo di un contesto pronto ad accogliere e raccogliere le sinergie tra ricerca, formazione e industria nel settore delle tecnologie quantistiche, e a farlo in modo coerente con le specificità del territorio, e in modo sostenibile dal punto di vista dei finanziamenti realisticamente ipotizzabili.

Anziché predisporre grandi piani e attendere i relativi finanziamenti, si è ragionato in modo “effettuale”, costruendo concretamente una serie di iniziative coordinate, atte a sviluppare massa critica, e a far emergere una risposta di sistema nel contesto del Quantum. In particolare, è possibile citare due edizioni del Master di secondo livello “Quantum Communication and Computing” con la collaborazione di Politecnico di Torino e INRiM (istituto nazionale di ricerca metrologica), primo in Italia; l’istituzione della Laurea Magistrale in Tecnologie Quantistiche al Politecnico di Torino; la partecipazione alla realizzazione di infrastrutture di ricerca sul tema del Quantum Computing e di partenariati estesi che vedono protagonisti gli attori dell’ecosistema dell’innovazione del territorio: oltre al Politecnico, Fondazione Links, l’INRIM, l‘Università di Torino.

Tali iniziative sono state avviate in collaborazione con i principali attori del mercato, dell’industria e dei servizi del Piemonte, interessati a sostenere, con diverse modalità, la creazione di questo polo di riferimento a livello nazionale e internazionale. A livello internazionale, infatti, sono stati definiti accordi strutturati con i principali operatori in Europa e negli Stati Uniti: Pascal, Quera, MIT di Boston, Fermi lab di Chicago, e sono stati avviati scambi tra ricercatori. Grazie a queste azioni, il territorio torinese nel suo complesso può già oggi contare su un capitale umano di oltre cento tra professori, ricercatori e dottorandi. Tale disponibilità di competenze costituisce ovviamente un elemento chiave per accelerare lo sviluppo di queste tecnologie.

Fisica, matematica, informatica, sono le discipline chiave per approcciare ed entrare in questo nuovo “flusso di competenze”, relativo in particolare al quantum computing. In seno alla Fondazione Links si è presto compreso come fosse irragionevole avviarsi verso lo sviluppo di macchine quantistiche, mentre potevano esserci importanti opportunità nell’avviare attività di ricerca di algoritmica quantistica, operando anche in remoto sulle macchine commerciali che iniziano a essere presenti sul mercato. Le prime tali attività, basate sulla tecnologia “neutral atoms” sono state avviate sin dal 2019, e sono poi state affiancate da attività che vertono sulla tecnologia “superconducting”. La Fondazione oggi dispone delle competenze per sviluppare algoritmi e software applicativi per supportare e consentire l’implementazione su hardware reale (e non solo su emulatori), ed ha avviato diverse attività di ricerca applicata con imprese interessate a questa tecnologia, appartenenti a vari settori, dalla finanza all’aerospazio, italiane ed estere, multinazionali e startup.

È in questo contesto che va inserito l’acquisto di una macchina Iqm con capacità di 5 Qbip, che sarà operativa presso il Politecnico di Torino nel secondo trimestre del 2025. Si tratterà probabilmente della prima macchina quantistica “commerciale” operante in Italia, e consentirà agli enti promotori del progetto (Politecnico, Inrim e Fondazione Links) di consolidare e aggregare gli interessi accademici, di ricerca e industriali, dando. ulteriore spinta a quanto già in fase di sperimentazione.

Riteniamo che questa entusiasmante fase di sviluppo “dal basso” di un ecosistema territoriale sulle tecnologie quantistiche, robusto e aperto sia verso altri territori che verso partner stranieri, possa fornire, nel brevissimo, evidenze e indicazioni forti e concrete anche a supporto delle strategie del governo.

L’azione sviluppata sul territorio piemontese trae la sua forza dalla consapevolezza che, per affrontare un tema così articolato, è opportuno distinguere tra obiettivi di sviluppo delle nuove tecnologie, che corrispondono a un livello alto di ambizione, ma che potrebbero risultare velleitari in mancanza di risorse adeguate nel confronto globale, e obiettivi di utilizzazione competente delle stesse, intese come fattori abilitanti in diversi settori applicativi. Da un punto di vista concettuale, il territorio piemontese ha saputo sganciarsi dal tradizionale quanto obsoleto paradigma, che indica il progresso tecnologico come un percorso lineare nel quale è necessario percorrere ordinatamente tutti i passi che vanno dalla ricerca di base all’applicazione industriale.

In generale, sappiamo infatti che il progresso tecnologico è caratterizzato da diversi cicli di retroazione, per cui sviluppi scientifici sono sovente stimolati e si affinano progressivamente grazie alle necessità emergenti nei mercati a valle, e grazie anche alle competenze che nascono nel milieu applicativo. Se si scende a livello di singolo sistema locale di innovazione, o di singolo attore, è quindi ben possibile che si scelga di avviarsi verso un nuovo dominio tecnologico assumendo inizialmente una posizione intermedia: si adottano tecnologie sviluppate altrove, le si declina in settori applicativi, si costruiscono competenze, ed eventualmente e in seguito si estende il proprio presidio verso le fasi a monte, o in prima persona, o collaborando strettamente con chi già vi eccelle.

Quest’ultimo punto è di particolare rilevanza per le diverse tecnologie quantistiche (computing, sensing, communications, ecc.), in quanto la massa critica di finanziamenti e di competenze di cui si dovrebbe disporre per presidiare in modo efficace l’intero panorama scientifico e tecnico obbliga a ragionare su scala sovranazionale e, per lo meno, a livello europeo.

In sintesi, potrebbe essere più realistica ed efficace una quantum strategy italiana concreta, creata dal basso, e con forti connessioni internazionali, che un percorso nazionale definito “dall’alto”, e che probabilmente finirebbe per ripartire fondi forzatamente limitati in base a criteri legati alla forza negoziale delle diverse regioni e discipline scientifiche, più che a una prospettiva di ritorno.