GOOGLE, AMAZON, IBM SUPERCOMPUTER ATOMICO

Le big tech stanno investendo miliardi sui calcolatori quantistici. Potentissimi, vanno oltre il sistema binario 0/1. Volkswagen li userà per i veicoli elettrici, Enel per l’energia

Èuna corsa che ricorda la conquista dello spazio degli anni ‘60, con americani, russi ed europei in gara. Più, oggi, i cinesi che rivendicano la supremazia. Ma l’esplorazione in questo caso è rivolta alle profondità della materia: gestire le proprietà di atomi e particelle, usando la complessità della fisica quantistica, per ottenere una nuova generazione di computer, dalle prestazioni molto superiori ai più potenti supercalcolatori attuali. «Battaglia regale», l’ha definita Forbes, per l’impatto che avrà nei prossimi decenni. «I computer tradizionali usano i bit, che possono avere solo due valori, 0/1 — dice Anna Grassellino, 39 anni, vicedirettore di Fisica applicata al Fermilab di Chicago e direttore del Sqms, il Superconducting Quantum materials and Systems (uno dei cinque centri americani ai quali è destinato il finanziamento di 625 milioni di dollari della U.S. National Quantum Initiative) —. Quelli quantistici invece si avvalgono dei Qubit, particelle subatomiche che possono esprimere una moltitudine di diversi stati, e ognuno può trasportare informazioni. Quindi la potenza di calcolo viene enormemente amplificata».

Chi si muove

In dicembre con un annuncio su Science la Cina ha detto di avere ottenuto la più alta capacità di calcolo al mondo: il computer quantistico

Jiuzhang, basato sui fotoni, particelle di luce, ha eseguito in 200 secondi un calcolo così complesso che avrebbe richiesto a un computer tradizionale 600 milioni di anni. L’university of

Science and Technology cinese ha strappato il primato a Google, che nel 2019 aveva annunciato il suo computer quantistico Sycamore, da 54 Qubit: poteva risolvere in tre minuti calcoli che avrebbero richiesto 10 mila anni al più potente supercomputer. La posta in gioco è di controllare la prossima rivoluzione tecnologica per risolvere problemi complessi nella finanza e sicurezza, farmaceutica e medicina, o nella gestione del rischio climatico. Con Google sono in corsa le altre big tech. Ibm ha in cantiere il Quantum Condor, computer quantistico da mille Qubit annunciato per il 2023 come «una pietra miliare». Intanto ha già lanciato il Qsystem One, primo computer quantistico usato anche a scopo commerciale, con 200 mila utenti che accedono dal Cloud. Daimler e Volkswagen stanno poi valutando come usare i computer quantistici per migliorare l’efficienza delle batterie nelle auto elettriche.

Per permettere alle aziende di sperimentare, Amazon ha aperto la scorsa estate il servizio Amazon Braket attraverso Aws, la sua divisione Cloud. «È un mercato ancora pioneristico, c’è una proliferazione di startup e investimenti — dice Simone Severini, direttore del Quantum computing di Amazon Web Services e professore di Fisica dell’informazione all’university College di Londra —. L’importante ora è rendere facile l’accesso a questa nuova tecnologia per scoprire le migliori applicazioni. Abbiamo aperto un centro di ricerca sul quantum computing nel California Institute of Technology. E rendiamo disponibili computer quantistici di più tipi: quelli a superconduttori realizzati da Rigetti, quelli a trappole di ioni di Ionq e le macchine D-wave». L’offerta è in un solo ambiente di programmazione per università, startup e aziende: «Enel, per esempio, sta esplorando come usare il calcolo quantistico per i problemi di ottimizzazione».

Ue, Usa e Cina

Il 20 gennaio Severini ha tracciato le prospettive del supercomputer quantistico in una conferenza online organizzata da Ruling Companies con una scienziata italiana: Anna Grassellino, appunto, direttore del Sqms, il Superconducting Quantum materials and Systems. «Il punto debole — dice Grassellino — è che i Qubit sono vulnerabili e quelli finora usati mantengono il loro stato per qualche microsecondo. Con la nostra tecnologia si compie un balzo a due secondi». Un passo importante per ridurre gli errori dovuti alle interferenze. È un problema allo studio anche nei laboratori di Intel per la produzione di chip quantistici su tecnologia a superconduttori. Ma diverse startup stanno sviluppando altre soluzioni. Nel 2020 il venture capital ha destinato 365 milioni di dollari all’innovazione in questo campo. È una scommessa anche per l’europa: la Ue ha stanziato un miliardo di euro per la Quantum Technologies Flagship promossa dal fisico italiano Tommaso Calarco, iniziativa che finanzia 23 progetti. Ma per investimenti l’occidente non eguaglia la Cina, che per il National Quantum Lab ha speso già dieci miliardi di dollari.