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Quando arriverà il quantum computer

Un quantum computer usa qubit, capaci di rappresentare più stati contemporaneamente grazie a sovrapposizione ed entanglement, i piatti forti della meccanica quantistica. Non accelera ogni calcolo, ma può risolvere alcuni problemi di simulazione, ottimizzazione e crittografia molto più rapidamente dei computer tradizionali.

Il quantum computer è già arrivato. Quello che non abbiamo ancora è un computer quantistico utile, affidabile e generale. Le macchine attuali sono prototipi ai primi vagiti: i loro qubit perdono facilmente informazione e devono essere corretti da molti altri qubit fisici. 

Il salto cruciale da compiere non è accumulare qubit, ma renderli “logici”, cioè abbastanza stabili da eseguire calcoli lunghi. Google, con il processore Willow, ha mostrato che aumentando la dimensione del codice di correzione gli errori possono diminuire anziché crescere: una soglia fondamentale verso macchine tolleranti ai guasti. IBM promette per il 2029 Starling, con 200 qubit logici e 100 milioni di operazioni quantistiche. È una roadmap industriale, non una profezia: nel quantum le date hanno già dimostrato di essere più instabili dei qubit.

Chi è davanti? Com nell’IA, gli Stati Uniti conservano il vantaggio nell’ecosistema: Google, IBM, Microsoft, università, venture capital, cloud e filiere industriali. Ma la Cina è vicinissima. Il suo Zuchongzhi 3.0, anch’esso da 105 qubit, ha prodotto un milione di campioni in pochi minuti in un test proibitivo per i supercomputer classici. È però un benchmark costruito appositamente, non la cura del cancro né la previsione del clima. La gara non ha quindi un vincitore unico: gli USA sembrano avanti nella trasformazione in piattaforma industriale, la Cina nelle dimostrazioni mirate e nella mobilitazione strategica.

E l’Europa? Ha scienza di livello mondiale, startup importanti e ha investito, con gli Stati membri, circa 11 miliardi di euro in cinque anni. EuroHPC ha acquistato sei computer quantistici e i primi tre sono già entrati in funzione. Ma la stessa Commissione riconosce il problema: ricerca eccellente, frammentazione nazionale e difficoltà a trasformare i risultati in mercato. È una storia già vista.

Quanto correrà il computer quantistico? Non renderà tutto esponenzialmente più veloce. Per scrivere una mail o sommare una colonna Excel resterà inutilmente complicato. Potrà invece eccellere dove la natura stessa è quantistica - molecole, farmaci, catalizzatori, batterie e nuovi materiali - oppure in particolari problemi di ottimizzazione, simulazione e crittografia. Sarà quasi certamente un acceleratore affiancato ai supercomputer, non il loro sostituto.

E l’intelligenza artificiale? Il matrimonio è promettente, ma non ancora celebrato. Algoritmi quantistici potrebbero accelerare campionamento, ottimizzazione e alcune fasi dell’apprendimento; risultati teorici mostrano vantaggi possibili solo sotto condizioni precise. Nel breve periodo, paradossalmente, sarà soprattutto l’IA ad aiutare il quantum: calibrando i dispositivi, controllando il rumore e correggendo gli errori.

Non ci sveglieremo dunque di colpo una mattina con un nuovo oracolo acceso. L’arrivo sarà graduale, ibrido e settoriale. Ma quando qubit affidabili e IA avanzata si incontreranno, la velocità della ricerca scientifica potrebbe cambiare scala. All’Europa serve unire supercalcolo, AI Factories e processori quantistici, creare domanda pubblica comune e far crescere imprese continentali. Altrimenti, ancora una volta, avremo inventato una parte del futuro e compreremo il resto.

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