Quantum e supercalcolo sono essenziali per essere in grado di elaborare le quantità sempre crescenti di dati nella nostra vita e di utilizzare questi dati al massimo delle loro potenzialità.
L'UE investe in supercomputer e tecnologie quantistiche ad alte prestazioni. Questi sono investimenti per il tuo futuro. Con questo elevato potere computazionale, possiamo affrontare sfide estremamente complesse ed impegnative come i cambiamenti climatici, l'assistenza sanitaria o la cibersicurezza attraverso una previsione più accurata degli eventi meteorologici estremi, lo sviluppo della medicina personalizzata e della crittografia quantistica - continua a leggere per scoprire come.
Perché abbiamo bisogno di supercomputer?
Stiamo producendo quantità sempre crescenti di dati nelle nostre vite.
Ogni giorno generiamo circa 2,5 quintilioni di byte di dati, pari a circa 100 milioni di DVD Blu-ray.
Questi dati potrebbero essere dati personali provenienti da social media, ricerche online o streaming, dati provenienti da sensori nei campi per aiutare con l'agricoltura, dati raccolti dalle previsioni meteorologiche o dati di altri oggetti digitali.
Il volume di dati esistenti nel mondo dovrebbe raggiungere 175 zettabyte entro il 2025. È difficile da immaginare: un solo zettabyte può contenere un trilione di copie di Guerra e pace. E, se una persona volesse scaricare tutti questi dati, ci vorrebbero circa 1,8 miliardi di anni.
Quindi, come elaboriamo queste enormi quantità di dati?
I nostri laptop sono molto al di sotto della potenza computazionale necessaria per questo.
Per questo motivo l'Europa sta investendo in computer ad alte prestazioni o supercomputer. LUMI, il supercomputer più potente d'Europa, ha la potenza di calcolo di circa 1,5 milioni di computer portatili.
I computer ad alte prestazioni ci permettono di:
Simulare molecole di farmaci
Pianificazione rurale e urbanistica
Progettare nuovi materiali & veicoli
Crea gemelli digitali
Addestrare modelli AI di grandi dimensioni
Analizzare le malattie rare
Impresa comune EuroHPC
L'impresa comune per il calcolo ad alte prestazioni europeo è stata creata nel 2018.
Mette in comune le risorse dei paesi europei in modo da poter competere a livello globale nel mondo del supercalcolo. Da solo, nessun singolo paese europeo potrebbe farlo. Insieme, abbiamo un ecosistema di supercalcolo di livello mondiale.
- 32 paesi partecipanti
- 7 miliardi di € di bilancio per il periodo 2021-2027
- 3 partner privati
Quali sono gli obiettivi dell'impresa comune EuroHPC?
- Migliorare la qualità della vita dei cittadini europei
- Promuovere la scienza e rafforzare la competitività industriale
- Garantire l'autonomia tecnologica
- Sviluppare un'infrastruttura di supercalcolo paneuropea
- Consentire alle start-up dell'UE nel settore dell'IA di formare modelli su larga scala
Cosa sono i computer EuroHPC?
LUMI
Finland
#3 in tutto il mondo
LEONARDO
Italia
#5 in tutto il mondo
MareNostrum5
Spagna
#8 in tutto il mondo
MeluXina
Lussemburgo
Karolina
Cechia
Discoverer
Bulgaria
Vega
Slovenia
Deucalion
Portogallo
GIUGNO
Il primo supercomputer a esascala in Europa, JUPITER, è attualmente in costruzione in Germania.
L'impresa comune EuroHPC si sta inoltre preparando a integrare i suoi supercomputer con 6 computer quantistici in Cechia, Germania, Spagna, Francia, Italia e Polonia, il primo passo verso la realizzazione di un'infrastruttura europea di calcolo quantistico.
Il prossimo passo per l'informatica: Tecnologie quantistiche
Cosa sono le tecnologie quantistiche?
Le tecnologie quantistiche sono dispositivi e sistemi che sfruttano le proprietà della meccanica quantistica, ossia le interazioni di molecole, atomi e particelle ancora più piccole come fotoni ed elettroni.
L'informatica quantistica utilizza i principi quantistici per risolvere problemi estremamente complessi molto rapidamente, anche più rapidamente di un supercomputer.
I computer classici come i nostri computer portatili utilizzano "bit" per memorizzare unità di informazione che possono essere 0 o 1. I computer quantistici utilizzano bit quantistici o qubit. Questi possono rappresentare qualsiasi combinazione di 0 e 1 contemporaneamente.
Pensate al famoso gatto di Schrödinger, usato per dimostrare questa idea: Un gatto viene messo in una scatola con qualcosa che potrebbe ucciderlo e la scatola è sigillata. Fino a quando la scatola non viene aperta, il gatto è vivo e morto.
Ciò significa che piuttosto che dover eseguire nuovi calcoli ogni volta che le informazioni cambiano, i computer quantistici possono esplorare molti percorsi contemporaneamente.
Nel rilevamento quantistico, è possibile costruire sensori che sono molto più accurati dei loro equivalenti classici.
La comunicazione quantistica utilizza le proprietà dei qubit per consentire una trasmissione molto sicura dei dati sensibili.
La visione a lungo termine dell'UE è lo sviluppo di Internet quantistico in tutta Europa: computer quantistici, simulatori e sensori sarebbero interconnessi tramite reti quantistiche che distribuiscono informazioni e risorse quantistiche.
Applicazioni quantistiche attuali
Orologi atomici ultra-precisi utilizzati nei sistemi di navigazione, nelle reti energetiche intelligenti e nelle transazioni finanziarie timestamp.
Risonanza magnetica nucleare (NMRI) e tecnica avanzata di imaging medico
Simulatori quantistici e sensori utilizzati per lo sviluppo più rapido di nuovi farmaci e nella rilevazione delle risorse naturali
Distribuzione quantistica delle chiavi (QKD): una delle forme più sicure di comunicazione ottica, la distribuzione di chiavi di crittografia con la capacità di rilevare intercettazioni
Quantum Technologies Flagship
Quantum Technologies Flagship è un'iniziativa di ricerca e innovazione a lungo termine.
Consolidare ed espandere la leadership scientifica europea e l'eccellenza nella ricerca quantistica
Avviare un'industria europea competitiva nel settore delle tecnologie quantistiche per fare dell'Europa un leader
Rendere l'Europa una regione dinamica e attraente per la ricerca innovativa, le imprese e gli investimenti nel settore quantistico
Infrastruttura europea di comunicazione quantistica (EuroQCI)
La Commissione europea sta collaborando con gli Stati membri dell'UE e l'Agenzia spaziale europea per sviluppare l'infrastruttura europea di comunicazione quantistica (EuroQCI).
EuroQCI è un'infrastruttura di comunicazione quantistica che copre l'intera UE, che rafforzerà la protezione delle istituzioni governative, dei loro centri dati, ospedali, reti energetiche e altro ancora.
Sarà parte integrante di IRIS2, il nuovo sistema di comunicazione spaziale sicuro dell'UE.
Applicazioni pratiche del supercalcolo: Gemelli digitali
I gemelli digitali sono rappresentazioni virtuali di oggetti del mondo reale. Possono aiutarci a modellare scenari e prevedere eventi futuri.
I gemelli digitali si affidano alla potenza dei supercomputer per eseguire le loro simulazioni altamente complesse.
Destinazione Terra
Destinazione Terra (DestinE) utilizza gemelli digitali per creare una replica della Terra.
Ci aiuterà a modellare, simulare e prevedere gli eventi naturali e l'impatto delle attività umane.
L'UE è sostenuta nell'attuazione di DestinE da tre entità delegate.
Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine
Agenzia spaziale europea
Organizzazione europea per lo sfruttamento dei satelliti meteorologici
Cronologia della Terra di Destinazione
10 giugno 2024: Prima versione della piattaforma di servizi di base, data lake e primi due gemelli digitali sugli eventi estremi e l'adattamento ai cambiamenti climatici
Entro il 2027: Ulteriore potenziamento del sistema DestinE, fornitura di servizi aggiuntivi, sviluppi innovativi dell'IA e sinergie con altri gemelli digitali
Entro il 2030: Un gemello digitale completo del sistema Terra
Iniziativa europea sui gemelli umani virtuali
Un gemello umano virtuale è una rappresentazione digitale del corpo umano. Ciò può essere fatto a vari livelli di anatomia: cellule, tessuti, organi o apparati.
I gemelli umani virtuali utilizzano modelli software e dati per imitare e prevedere il comportamento delle loro controparti fisiche. Hanno un grande potenziale per migliorare la prevenzione mirata, fornire percorsi clinici e supportare gli operatori sanitari.
Sperimentazioni cliniche per medicinali e dispositivi
Formazione medica
Intervento chirurgico
L'iniziativa europea sui gemelli umani virtuali promuoverà la collaborazione e faciliterà la ricerca in questo settore, sfruttando la potenza del supercalcolo e i vantaggi offerti dallo spazio europeo dei dati sanitari.
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