Dai laboratori ai data center, il computer quantistico sta uscendo dalla sperimentazione pura. Investimenti miliardari, nuove alleanze industriali e timori per la sicurezza informatica mostrano una tecnologia ancora fragile, ma sempre più vicina a incidere su farmaci, finanza, energia e crittografia.
I confini della realtà tecnologica si spostano
Nel cuore di Manhattan, protetto da una doppia serie di porte scorrevoli e circondato da schiere di server tradizionali, si trova un oggetto che, a prima vista, ricorda una scultura d’avanguardia, ossia un cilindro verticale composto da sezioni concentriche di rame scintillante e acciaio, interamente progettato per compiere un “miracolo logico”. Parliamo di un computer, ma non uno di quelli che usiamo ogni giorno nelle nostre case o nei nostri uffici, bensì un computer quantistico.
I pionieri di questa rivoluzione
A costruirlo è stata un'azienda britannica, la Oxford Quantum Circuits (Oqc), che lo ha installato (in partnership con NVIDIA) in un data center nel cuore di New York [1] per metterlo a disposizione delle imprese-clienti attraverso connessioni in fibra ottica. L’obiettivo? Permettere alle grandi aziende di toccare con mano il futuro e abituarsi a una tecnologia che promette di riscrivere le regole della farmaceutica, della finanza globale e della sicurezza informatica.
Un'epoca di sperimentazione e investimenti
Per anni la computazione quantistica è rimasta confinata nel regno della fantascienza o dei laboratori universitari blindati. Si parlava di promesse, di teorie, di miracoli matematici costantemente rimandati a un domani indefinito. Oggi, però, lo scenario è radicalmente cambiato. I giganti del settore tecnologico mondiale non stanno più semplicemente studiando la materia, ma stanno scommettendo miliardi di dollari sul fatto che, entro il 2030, queste macchine inizieranno a surclassare i super-computer tradizionali in compiti specifici e cruciali.
La scommessa di Google e Sundar Pichai
Sundar Pichai, l'amministratore delegato di Google, ha recentemente fotografato la situazione con un’efficace analogia, spiegando che l'informatica quantistica si trova oggi nello stesso punto di sviluppo in cui si trovava l'Intelligenza Artificiale cinque anni fa [2]. Un “diamante allo stato grezzo” o un momento di transizione, insomma, sospeso tra la sperimentazione pionieristica e l’esplosione commerciale.
I numeri che parlano chiaro
Per capire l'entusiasmo che sta contagiando Wall Street e i governi di mezzo mondo in queste settimane, basta guardare i numeri. Pochi giorni fa, Quantinuum, una società del Colorado (USA) specializzata nel settore e sostenuta dal colosso statunitense Honeywell, ha fatto il suo debutto sul mercato azionario di New York con una quotazione iniziale che ha superato la vertiginosa cifra di quindici miliardi di dollari.
- Le azioni della rivale e connazionale IonQ hanno registrato una crescita superiore al 700% rispetto ai livelli dell’autunno del 2024.
- Il governo statunitense ha annunciato un piano da due miliardi di dollari per acquisire quote azionarie in nove aziende chiave del settore.
Che cos'è un computer quantistico?
Ma che cos’è, in parole semplici, un computer quantistico e perché è così radicalmente diverso da un PC o da uno smartphone? La risposta risiede nel modo in cui queste macchine elaborano le informazioni.
Un nuovo paradigma di calcolo
I computer tradizionali, dai telefoni che abbiamo in tasca fino ai super-computer meteorologici, ragionano in modo binario. Utilizzano i “bit”, unità di informazione che possono trovarsi soltanto in due stati possibili: zero o uno, acceso o spento, vero o falso. Ogni operazione, per quanto complessa, viene tradotta in una lunghissima sequenza di questi due numeri.
Il computer quantistico scardina completamente questa regola sfruttando le “bizzarre” leggi della fisica atomica e subatomica. L'unità fondamentale non è più il bit, ma il “qubit” (o bit quantistico).
Qubit e sovrapposizione
Un qubit, grazie a una proprietà della fisica chiamata “sovrapposizione”, può essere contemporaneamente sia zero che uno. Per visualizzare questa differenza, gli esperti usano spesso la metafora del labirinto.
Immaginiamo di dover trovare la via d'uscita da un percorso intricato. Un computer tradizionale si comporterà come un esploratore molto veloce: imboccherà una strada, se troverà un vicolo cieco tornerà indietro, proverà la seconda, poi la terza, esaminando le opzioni una alla volta fino a trovare la soluzione. Un computer quantistico, invece, agisce in modo diverso: è come se potesse guardare l’intera mappa del labirinto dall’alto nello stesso istante, esaminando tutti i percorsi possibili in maniera simultanea.
La potenza del calcolo parallelo
Questa straordinaria capacità di calcolo parallelo rende i sistemi quantistici infinitamente più efficienti nel rintracciare schemi complessi all'interno di enormi moli di dati o nel simulare sistemi naturali. C'è però una precisazione fondamentale da fare, che spesso viene fraintesa ai più: queste macchine non sostituiranno i nostri computer da scrivania, portatili e tablet. Non le useremo per scrivere una e-mail, guardare un film in streaming o navigare sui social network. I computer quantistici sono strumenti specializzati, pensati per risolvere problemi di una complessità tale da far “gettare la spugna” a qualsiasi tecnologia attuale.
I limiti tecnologici ancora da superare
La strada per una “maturazione” completa, tuttavia, è ancora lunga e costellata di sfide ingegneristiche monumentali. Secondo uno studio pubblicato di recente dal California Institute of Technology (Caltech), per avere un computer quantistico pienamente operativo e affidabile per usi commerciali su larga scala saranno necessari almeno mille qubit “logici” (ovvero qubit effettivi, al netto degli errori di calcolo) [3].
Per dare una misura della distanza che ci separa da questo traguardo, basti pensare che il modello “Genesis” di Oxford Quantum Circuits, quello installato a Manhattan, ne possiede attualmente sedici [4].
Innovazioni e partnership strategiche
Ma il settore si muove a passi da gigante. Microsoft ha appena svelato i dettagli del suo chip quantistico di nuova generazione, battezzato Majorana 2, dichiarando di prevedere la nascita di un computer quantistico capace di risolvere problemi commerciali concreti entro il 2029 [5].
Nonostante i limiti attuali, il mondo industriale ha già iniziato a muoversi per non farsi trovare impreparato. Il settore in cui si attendono i risvolti più spettacolari