Il quantum computing è spesso descritto come una tecnologia destinata a risolvere problemi che i computer classici non possono affrontare, o almeno non con la stessa rapidità. Un obiettivo, noto come “quantum advantage” che potrebbe influenzare l’industria in una varietà di settori, dalle scienze della vita e sanità, ai servizi finanziari e della difesa. Un percorso, però, tutt’altro che lineare.
Le tecnologie quantistiche sono ancora in una fase embrionale definita Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ), caratterizzata da hardware e risultati imprecisi con limitazioni strutturali legate all’instabilità dei qubit, che rendono i sistemi suscettibili al rumore e agli errori. Oltre a questo, sono necessari algoritmi e software più sofisticati per sfruttare appieno l’hardware quantistico.
Il futuro della tecnologia dipenderà dalla capacità di combinare il supporto pubblico con l’agilità del settore privato per avere soluzioni applicabili. Ma a che punto siamo?
Gli investimenti pubblici per il calcolo quantistico
Secondo i dati dell’Osservatorio Quantum Computing & Communication del Politecnico di Milano, dal 2021 a oggi, i governi hanno stanziato 23,8 miliardi di dollari per il calcolo quantistico e pianificato ulteriori 17,7 miliardi per il prossimo decennio. La Cina è il principale investitore, con fondi stimati in 15 miliardi di dollari, seguita da Corea del Sud, Stati Uniti e Germania. In Asia si concentra il 53% degli investimenti globali, mentre l’Europa ne rappresenta il 31%. Ma l’approccio europeo non è compatto: i finanziamenti provengono per lo più dai singoli Stati membri, con poche iniziative realmente condivise a livello comunitario.
In contrasto, gli Stati Uniti che rappresentano ad una prima occhiata, solo il 14% del totale globale, hanno adottato una strategia più coordinata e investimenti annui.
Pubblico e privato: un ecosistema in crescita tra opportunità e ostacoli
Una parte importante dei finanziamenti pubblici si sta concentrando sulla creazione di ecosistemi quantistici, ovvero consorzi pubblico-privati che riuniscono startup, università e aziende. L’ecosistema privato, intanto, si espande: l’Osservatorio ha identificato 458 aziende globali attive nel settore, di cui il 78% sono quantum native. Di queste, il 56% si trova negli Stati Uniti, mentre l’Europa ha una quota del 31%, ma con startup che ricevono mediamente meno finanziamenti rispetto alla controparte americana. Secondo la classifica 2024 Forbes Global 2000, 1.818 aziende potrebbero adottare tecnologie quantistiche, ma solo il 13% ha avviato progetti concreti e in fase di sperimentazione. Tra queste, le prime 200 aziende globali, sono in prima linea. I settori trainanti sono finanza e sanità: rispettivamente per ottimizzare portafogli e modelli predittivi e sviluppare simulazioni molecolari per accelerare la scoperta di farmaci. Nel campo delle comunicazioni quantistiche, si guarda a soluzioni quantum-secure per garantire una maggiore sicurezza nelle infrastrutture digitali.
Italia: un panorama in espansione
In Italia, il PNRR ha dato impulso ai primi progetti di sperimentazione ma mancano casi d’uso industriali. Il mercato privato italiano rimane in una fase esplorativa, con poche grandi aziende pioniere. Il panorama delle startup quantistiche è promettente ma limitato rispetto a Paesi come Francia e Germania da un finanziamento inferiore. La mancanza di capitale di rischio e la difficoltà nel trasferire innovazioni accademiche al mercato sono anche in questo settore un limite. L’Italia deve affrontare anche qui la carenza di talenti specializzati.
Il successo nel quantum computing richiede programmi formativi specifici per colmare il divario tra ricerca e applicazione industriale. Iniziative come il dottorato in tecnologie quantistiche avviato nel 2018 a l’Università Federico II di Napoli rappresenta un passo nella giusta direzione. Napoli è il luogo dove è stato sviluppato il primo processore quantistico criogenico intorno a una filiera europea con hardware fatto tra Olanda e Svezia combinato alle forti capacità di assemblaggio e una parte importante di proprietà intellettuale tutte italiane.
Il Tecnopolo di Bologna ospiterà uno dei sei computer quantistici europei del programma EuroHpc mentre la Sapienza di Roma, con il progetto EPIQUE guida lo sviluppo di un computer quantistico europeo basato su fotoni.
A Giugno 2024, il Ministero delle Imprese e del Made in Italy ha lanciato una consultazione pubblica per capire quanto nella ricerca quantistica si sta facendo a livello industriale e mappare il territorio per gettare le basi a raccomandazioni e creare una strategia. L’obiettivo è colmare il divario tra ricerca in laboratorio e produzione per portare l’italia a livello europeo.
La frammentazione: ostacolo tecnico e strategico
La frammentazione tecnologica è un ostacolo allo sviluppo del quantum computing. Esistono diverse modalità di calcolo oltre i qubit ma nessuna si è ancora affermata come standard dominante. Questa varietà, se da un lato stimola l’innovazione, dall’altro rende difficoltosa la standardizzazione, rallentando l’adozione su larga scala e generando incertezza tra gli investitori.
A ciò si unisce la frammentazione geografica: le strategie nazionali in ambiti sensibili e di governance come la difesa e le telecomunicazioni, limitano la collaborazione internazionale e ostacolano la condivisione di conoscenze. Le soluzioni di calcolo ibrido quantistico, che combinano la potenza dei computer quantistici con quella dei sistemi tradizionali, potrebbero rappresentare un passo intermedio per ridurre i costi e il rumore ambientale attraverso lo sviluppo di casi d’uso pratici. Tra tutte, le soluzioni cloud quantistiche rappresentano la maggiore opportunità di guadagno a breve termine. Ma il percorso dipenderà molto dalla capacità di armonizzare interessi nazionali e finalità industriali.
Un futuro in costruzione
Il quantum computing non è più un’idea lontana, ma una tecnologia in costruzione, pronta a generare impatti tangibili nei prossimi anni. L’Italia ha l’opportunità di consolidare il proprio ruolo nel panorama quantistico internazionale, ma la strada è ancora lunga. Per il nostro Paese, saper cogliere questa occasione potrebbe significare diventare un punto di riferimento in una delle sfide tecnologiche più affascinanti e complesse del nostro tempo.
