Per capire il futuro dei computer quantistici bisogna prima di tutto capire come funzionano. A differenza di quelli classici, che utilizzano bit binari (0 o 1), o dei supercomputer (che sono composti da più Cpu, il che li rende particolarmente potenti) quelli quantistici utilizzano bit quantistici, o meglio qubit.  

Questi qubit hanno due caratteristiche: possono esistere in uno stato di sovrapposizione, rappresentando sia lo 0 che l’1 dei sistemi binari allo stesso tempo (mentre i classici pc funzionano alternando 0 e 1), potendo così elaborare informazioni in parallelo. Secondo: si basano sul principio dell’entanglement, concetto fondamentale della computazione quantistica. I qubit sono infatti strettamente “correlati” (“entangled”, appunto) tra loro e si influenzano a vicenda, anche se vengono posti a distanze siderali. Possono perciò comunicare in modo istantaneo (non per niente si parla di “teletrasporto quantistico”).

Il risultato è che un computer quantistico, simile a una grande medusa, potrebbe essere infinitamente più efficiente rispetto a uno normale. Non stiamo parlando del nuovo laptop che prima o poi arriverà sulle nostre scrivanie, ma di apparecchi specifici per lavori di calcolo enormi. Secondo alcuni esperti, insomma, “se oggi la protagonista della scena è l’intelligenza artificiale, la star di domani sarà il computer quantistico”. Il punto è: queste macchine sono già in attività? E se, sì cosa fanno?

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Cosa funziona e cosa no

I campi di applicazione di questa tecnologia sono molti. Dall’intelligenza artificiale alla medicina, dalla chimica ai servizi finanziari, fare calcoli più veloci potrebbe beneficiare molti settori. Computer quantistici e AI, ad esempio, potrebbero aiutarsi reciprocamente. I progressi nel deep learning stanno aumentando la comprensione della meccanica quantistica, e al contempo i computer a qubit potrebbero processare e riconoscere pattern di dati utili all’AI. Secondo il Mit, “man mano che i computer quantistici migliorano nello sfruttamento dei qubit e nel loro entanglement, miglioreranno anche nell’affrontare i problemi di apprendimento automatico”.

Anche la finanza potrebbe essere rivoluzionata da questi nuovi computer. Per gli esperti la tecnologia quantistica potrebbe affinare il cosiddetto “metodo Monte Carlo”, che simula diversi scenari di investimento e relativi rischi, o determinare alcuni valori nella modellazione dei prezzi. Altro settore, la medicina: la scoperta di nuovi farmaci richiede potenze di calcolo enormi. Come ha osservato il Boston consulting group, la semplice modellazione di una molecola di penicillina richiede uno sforzo di elaborazione ingente. Per i computer quantistici avanzati, tuttavia, lo stesso processo potrebbe essere “un gioco da ragazzi”.

Non è un caso perciò che le Nazioni Unite abbiano designato il 2025 come “Anno internazionale della scienza e della tecnologia quantistica”, celebrando i cento anni dallo sviluppo iniziale della meccanica quantistica. E sempre il 2025 è stato considerato da molti l’anno del “Quantum shift”, con un ritorno di fiamma (e di investimenti) da parte di governi e settore privato – mentre nel 2023 si temeva “l’inverno quantistico”, ovvero un calo generalizzato dell’interesse. Infine, a chi è stato assegnato il premio Nobel per la fisica l’anno scorso? Ai professori John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis, per alcune importanti scoperte che hanno aperto la strada all’informatica quantistica.

Per questi (e altri motivi) settore pubblico e privato hanno ricominciato a investire. Secondo il rapporto di McKinsey “The year of quantum: from concept to reality in 2025”, i computer quantistici potrebbero generare fino a 97 miliardi di dollari di fatturato in tutto il mondo entro il 2035. Nel 2024, sono stati investiti globalmente quasi due miliardi in startup, con un aumento del 50% rispetto agli 1,3 miliardi del 2023. I finanziamenti pubblici hanno visto un grande incremento (soprattutto da Cina e Usa), coprendo il 34% degli investimenti complessivi (e aumentando di 19 punti percentuali rispetto al 2023). Il resto, come si vede dal grafico, è coperto dal settore privato (Ibm in testa, poi Google, Amazon e altre aziende).

Giusto per fare qualche esempio: il governo australiano ha annunciato un pacchetto finanziario da 620 milioni di dollari per PsiQuantum, per costruire il primo computer quantistico al mondo su scala industriale nei prossimi anni. Lo Stato dell'Illinois dovrebbe investire 500 milioni di dollari per lo sviluppo di un parco quantistico. Singapore ha investito circa 222 milioni nella ricerca, e il mondo asiatico, più in generale, punta molto sulla tecnologia quantistica (cinque delle 19 nuove startup di settore fondate nel 2024 hanno sede in Asia).

Anche l’Europa ha provato a cambiare il ritmo di marcia. A luglio 2025 è stata lanciata la prima strategia quantistica europea, a cui seguirà nel 2026 il Quantum Act. Con un obiettivo ambizioso: diventare leader mondiale di settore entro il 2030, colmando il divario con Stati Uniti e Cina. In Italia, il Cineca di Bologna, uno dei centri più avanzati al mondo per il calcolo ad alte prestazioni, ha installato nel 2025 il computer quantistico Iqm Radiance, dotato di un'unità di elaborazione quantistica da 54 qubit, integrandolo nel supercomputer Leonardo, uno dei più veloci al mondo.

Questi computer quindi esistono già. Solo che finora hanno incontrato alcuni ostacoli, e non sono stati pochi. Il primo è l’instabilità. I qubit sono costituiti da particelle subatomiche (elettroni, fotoni, ioni), utilizzate per codificare dati. Queste particelle sono molto delicate e, a contatto con interferenze esterne, possono generare “rumori” di fondo che rendono difficile capire se il computer stia funzionando bene o meno. È per questo motivo che molti prototipi di computer quantistici vengono sviluppati in stanze criogeniche, a temperature vicine allo zero assoluto.

Altro problema, legato al primo, riguarda gli errori che il sistema genera. Un numero maggiore di qubit potrebbe portare maggiore potenza di calcolo ma anche variabili difficili da controllare. “Sette anni fa avevamo device che facevano un errore ogni 10 operazioni, poi uno ogni 100 e oggi uno ogni 1.000” ha dichiarato al Corriere della Sera Alessandro Curioni, Ibm Fellow, vice presidente di Ibm Europa e Nord Africa e direttore del laboratorio di ricerca a Rüschliko. “Stiamo approcciando device che fanno un errore ogni 10mila operazioni”. Nella road map di Ibm il traguardo è arrivare al “fully error corrected”, ovvero zero errori, entro il 2030. Per raggiungere questo traguardo, i computer quantistici Ibm (ma non solo) stanno includendo l’“error mitigation”, ovvero la possibilità che il sistema si autocorregga, evitando di portare avanti processi di calcolo fallimentari.  

Poi c’è la questione sicurezza. Quando entreranno a regime, i computer quantici potrebbero costituire una minaccia per il mondo finanziario. La macchina potrebbe decriptare algoritmi o chiavi crittografiche. Questo vuol dire che codici di sicurezza, dati sensibili, criptovalute potrebbero un giorno saltare per aria. Per questo motivo Jefferies Christopher Wood, importante figura degli investimenti finanziari, ha dichiarato a Bloomberg che ritirerà il 10% del suo portafoglio bitcoin, sostituendolo con un’allocazione del 5% in oro fisico e un altro 5% in azioni di società minerarie aurifere. Sempre Ibm ha assicurato che sta sviluppando in concomitanza una “Quantum safe cryptography”, sistemi crittografici a prova di computer quantistici. Staremo a vedere se saranno efficaci come Ibm li vende.   

Il campo della ricerca quantistica, dopo un breve letargo, è dunque di nuovo in fermento. Se dopo l’anno del “quantum shift” le migliori previsioni verranno confermate è tutto da scoprire.  

Copertina: Galina Nelyubova/unsplash