di Michela Perrone
Questa mattina è stato inaugurato il primo computer quantistico d’Italia, uno dei 12 esemplari al mondo. Si chiama Lagrange e “abita” a Torino, all’interno dei locali del data center del Politecnico. La sua accensione è stata resa possibile grazie a una partnership tra Politecnico di Torino, Fondazione LINKS – ente strumentale di Fondazione Compagnia di San Paolo – e Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica – INRiM. Il sistema è stato acquisito da IQM Quantum Computers, leader globale nella costruzione di computer quantistici.
Lagrange è un computer quantistico a cinque qubit, a disposizione del mondo della ricerca dell’industria e della accademia. Rispetto ai computer HPC (High Performance Computing) tradizionali, i computer quantistici garantiscono calcoli più complessi compiuti in tempi significativamente ridotti, e assicurano insieme un notevole risparmio di energia: un cambiamento che porterà, nel futuro, a innovazioni importanti in settori strategici come la crittografia, la cybersecurity, l’intelligenza artificiale, la finanza, la farmacologia, la logistica e distribuzione.
Con l’acquisizione di una macchina quantistica, quindi, sarà possibile svolgere attività e servizi su un computer quantistico reale, senza dover utilizzare simulatori o sistemi remoti, che possono risultare di più difficile accesso o comportare costi significativi.
«L’obiettivo del nostro ecosistema Politecnico è quello di costituire un primo hub in cui l’accademia e i centri di innovazione lavorino insieme, in modo tale da rendere questa tecnologia fruibile ed esportabile all’attività dell’industria verso la società – ha commentato il Rettore del Politecnico Stefano Corgnati -. Rappresentiamo una delle prime applicazioni italiane che utilizzano questo tipo di tecnologia: si tratta, per noi, di un aspetto importante perché da un lato ci consente di costruire percorsi di formazione innovativi, dall’altro ci permette di mettere a sistema queste nuove traiettorie scientifiche con il tessuto industriale del sistema italiano e del sistema Piemonte. Rafforza inoltre la collaborazione con Links ed INRiM, consolidando una partnership fondamentale sui temi complementari della ricerca».
L’introduzione dei computer quantistici – basati, cioè, sui principi della fisica quantistica – rappresenta infatti una trasformazione radicale nel panorama della ricerca. Sono infatti basati non sui bit, ma sui qubit (quantum bit): questi computer non si programmano sfruttando il sistema binario dei circuiti elettronici – acceso o spento – ma tutte le possibilità intermedie. Se i bit possono essere solo 0 o 1 – consentendo così l’esecuzione di un’operazione alla volta – i qubit, grazie al principio della sovrapposizione, possono essere invece contemporaneamente sia 0 che 1. Unendo questa capacità dei qubit con l’apprendimento automatico, oggetto del Quantum Machine Learning, è quindi possibile eseguire molte operazioni simultaneamente, permettendo di esplorare in modo efficiente uno spazio di ricerca esponenzialmente complesso.
«Abbiamo scelto di partecipare a questa iniziativa perché l’INRiM è impegnato nello sviluppo di strumenti di misura innovativi per migliorare le prestazioni dei qubit superconduttivi, una degli approcci tecnologici più promettenti per i computer quantistici. Nonostante i progressi significativi, questi sistemi sono ancora limitati da errori e perdita di coerenza: INRIM lavora per identificarne le cause e superarle, sviluppando tecniche di misura avanzate e protocolli condivisi a livello europeo. Il nostro contributo scientifico punta a rendere i computer quantistici più affidabili ed efficienti, accelerandone l’evoluzione e ampliandone le applicazioni, dalla ricerca fondamentale all’industria», ha commentato Pietro Asinari, Presidente Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM).
L’intero sistema copre un’area di circa 4 metri quadri per 3 metri di altezza, la cui parte centrale è racchiusa in una schermatura che protegge il delicatissimo ambiente da vibrazioni e interferenze elettromagnetiche.
Si tratta di una strumentazione molto complessa e delicata. La macchina installata è dotata di un sistema criogenico avanzato che opera a una temperatura di circa 20 millikelvin, prossima allo zero assoluto (-273,15°C) e 100 volte più bassa dello spazio profondo. Questa temperatura è necessaria per garantire la coerenza quantistica dei qubit. All’interno del criostato, si crea quindi un ambiente ultra-isolato e controllato, che consente le condizioni ideali per il funzionamento di circuiti quantistici estremamente delicati.
