Quantistica

Nei prossimi anni, le tecnologie quantistiche consentiranno di fare cose che semplicemente non possono essere fatte oggi. Con il quantum, potremmo essere in grado di guardare lontano sotto terra o sotto il mare e svolgere compiti computazionali complessi, come la modellazione di reazioni biomolecolari e chimiche, che i supercomputer più potenti attualmente non possono gestire. Quantum ci aiuterà a inviare informazioni sensibili in modo sicuro ovunque e a diagnosticare le malattie in modo più rapido e accurato guardando all'interno delle cellule. In altre parole, quantum risolverà problemi che richiederebbero anche i computer più veloci di oggi centinaia di giorni, se non anni.

Nella prima rivoluzione quantistica all'inizio del XX secolo, gli scienziati hanno imparato a comprendere e applicare le proprietà della meccanica quantistica — le interazioni di molecole, atomi e particelle ancora più piccole come fotoni ed elettroni. Ciò ha permesso loro di creare transistor, laser e microprocessori: tecnologie fondamentali per computer, telecomunicazioni, navigazione satellitare, smartphone, diagnostica medica moderna e molto altro ancora.

Ora, la seconda rivoluzione quantistica è in corso. I ricercatori possono rilevare e manipolare singole particelle e le loro interconnessioni fisiche e interazioni, e costruire nuove tecnologie e sistemi che utilizzano le proprietà della meccanica quantistica sottostante. Questi sviluppi hanno portato a importanti progressi tecnici in molte aree diverse, tra cui l'informatica quantistica, i sensori, le simulazioni, la crittografia e le telecomunicazioni. Sta iniziando ad emergere un'intera generazione di nuove tecnologie quantistiche con il potenziale di un impatto economico e sociale di vasta portata. Alcuni sono già in fase di sviluppo, mentre molti altri saranno sviluppati nei prossimi decenni.

Il Flagship delle Tecnologie Quantistiche

L'Europa vanta una lunga tradizione di eccellenza nella ricerca quantistica. Ora è fondamentale sviluppare una solida base industriale che si basi su questa tradizione. Senza sforzi coordinati di ricerca e di finanziamento a livello europeo, l'Europa rischierebbe di rimanere indietro rispetto ai suoi concorrenti globali.

Per rispondere a questa sfida, nel 2018 è stata lanciata laQuantum Technologies Flagship. Si tratta di un'iniziativa di ricerca su larga scala a lungo termine con un bilancio di 1 miliardo di EUR finanziato dall'UE che riunisce istituti di ricerca, industria e finanziatori pubblici, consolidando e ampliando la leadership scientifica europea e l'eccellenza in questo campo.

Calcolo quantistico

Nell'ambito dell' impresa comune europea per il calcolo ad alte prestazioni (EuroHPC JU), la Commissione prevede ora di costruire computer quantistici pilota all'avanguardia entro il 2023. Questi computer fungerebbero da acceleratori interconnessi con i supercomputer dell'impresa comune, formando macchine "ibride" che combinano il meglio delle tecnologie informatiche quantistiche e classiche.

Nell'ottobre 2022, l'impresa comune EuroHPC ha annunciato la selezione di sei siti in tutta l'UE per ospitare i primi computer quantistici europei, che saranno integrati nei supercomputer EuroHPC. Questi computer quantistici appena acquisiti saranno basati su una tecnologia europea puramente all'avanguardia e saranno situati in siti in Cechia, Germania, Spagna, Francia, Italia e Polonia. Ammonta a 100milioni di euro, con il 50 % proveniente dall'UE e il 50 % da 17 dei paesi partecipanti all'impresa comune EuroHPC.

Questo sarà il primo passo verso la realizzazione di un'infrastruttura quantistica europea, rendendo i leader dell'UE nella rivoluzione quantistica. Il quantum sarà generalmente accessibile agli utenti europei dalla scienza e dall'industria tramite il cloud su base non commerciale. L'infrastruttura sarà dedicata ad accelerare la creazione di nuove conoscenze e soluzioni alle sfide sociali globali. Grazie alla sua enorme capacità di calcolo, affronterà complessi problemi di simulazione e ottimizzazione, in particolare nello sviluppo di materiali, nella scoperta di farmaci, nelle previsioni meteorologiche, nei trasporti e in altri problemi del mondo reale di grande importanza per l'industria e la società. Nei prossimi anni saranno create ulteriori sinergie tra l'UE e gli Stati membri per sviluppare ulteriormente un ecosistema quantistico di livello mondiale e raggiungere così l'obiettivo del decennio digitale di realizzare il primo computer con accelerazione quantistica entro il 2025.