L’evoluzione dei computer quantistici

chip computer quantistico

Buongiorno cari lettori, oggi vi andremo a parlare dei computer quantistici in Europa.

Il settore europeo dell’informatica quantistica potrebbe essere il campo più entusiasmante della tecnologia. I finanziamenti sono ai massimi storici e il numero di startup quantistiche aumenta di anno in anno. Eppure i media globali tendono a ritrarre l’UE e il Regno Unito come potenziali secondi classificati nella presunta corsa al calcolo quantistico.

Per comprendere la posizione dell’Europa nel mercato globale dell’informatica quantistica, dobbiamo riportare indietro l’orologio di un paio di anni. Gli investitori e gli imprenditori hanno iniziato ad affluire al quantum durante il boom tecnologico del COVID-19 e, nonostante l’atteso calo post-pandemia, gli analisti prevedono un massiccio aumento delle dimensioni del mercato nei prossimi 5-15 anni. Tuttavia, quell’ottimismo è in qualche modo mitigato dal fatto che l’informatica quantistica è una tecnologia che è ancora agli inizi.

Alcuni scienziati ritengono che i computer quantistici non saranno mai così utili come sperano le aziende che li costruiscono. Altri ancora temono che i ritardi nello sviluppo possano portare a degli “anni quantici” in cui gli investimenti e i finanziamenti per la ricerca si congelano e causano lo stallo del settore.

L’analisi del settore e la ricerca peer-reviewed dimostrano in gran parte che il calcolo quantistico è sul punto di avere un breakout in Europa simile all’esplosione del deep learning iniziata nel 2014. E attualmente non mostra alcun segno di rallentamento.

Questa non dovrebbe essere una notizia scioccante per nessuno. L’Europa è dove è nato il quantum. Questa non è una nuova tecnologia che viene importata. È la continuazione di oltre un secolo di lavoro che, essenzialmente, è iniziato in Germania.

La prima rivoluzione quantistica ebbe inizio quando lo scienziato tedesco Max Planck pubblicò il suo fondamentale studio sulla ” radiazione del corpo nero ” nel dicembre del 1900. Pochi anni dopo, Planck aiutò un giovane Albert Einstein a perfezionare la teoria della relatività che alla fine sarebbe diventata parte del fondamento della nostra comprensione della fisica oggi. In poche parole: senza gli scienziati europei, non ci sarebbe un’industria informatica quantistica di cui parlare.

Oggi quell’industria vale circa 500 milioni di euro. La visione globale, per l’UE e il Regno Unito, prevede finanziamenti statali da quasi tutti i paesi europei, la partecipazione di centinaia di istituzioni accademiche e la fondazione di oltre 69 startup incentrate sull’informatica quantistica . Ma prima di addentrarci in quelle aziende e istituzioni, è importante capire perché investono nell’informatica quantistica.

Cosa c’è di così speciale nell’informatica quantistica?

La base dell’ottimismo che circonda il campo implica un concetto chiamato “vantaggio quantico”. Si prevede che la tecnologia raggiungerà un punto di sviluppo in cui i computer quantistici saranno in grado di eseguire calcoli ed eseguire algoritmi che i computer classici non possono eseguire entro un periodo di tempo fattibile. Attualmente, il “vantaggio quantico” è un termine alquanto dubbio. L’informatica quantistica è agli inizi e non esiste un punto di riferimento concordato in base al quale un tipo di computer quantistico possa essere paragonato a un supercomputer classico.

A causa del modo in cui funzionano i computer quantistici, non puoi semplicemente misurare la velocità di clock o le prestazioni della CPU per determinare quale sistema è migliore. I ricercatori in genere eseguono algoritmi incredibilmente complessi su sistemi informatici per confrontare le loro capacità superiori. Tuttavia, questi algoritmi in genere non sono utili per nient’altro che fornire problemi difficili da risolvere per i computer.

Alla fine, si prevede che i computer quantistici dimostreranno un chiaro vantaggio rispetto ai computer classici nell’esecuzione di più di semplici algoritmi complessi simili a puzzle. È a questo punto che gli investitori e le startup ad ingresso anticipato potrebbero iniziare a vedere un ritorno sul loro investimento.

1. MQI

IQM è una spin-out della Aalto University e del VTT Finland che costruisce computer quantistici e ciò che chiamano sistemi quantistici “co-progettati” costruiti per specifiche applicazioni industriali. Con i suoi processori quantistici superconduttori su misura, chipset proprietari e nuove soluzioni software e algoritmiche, è una delle principali startup di calcolo quantistico in Europa.

I sistemi IQM build sono computer quantistici full stack progettati per essere implementati in loco per le applicazioni dei clienti. Laddove IBM, Intel, Google e altri istituti di ricerca stanno costruendo sistemi quantistici da utilizzare nella ricerca basata su cloud e nelle applicazioni B2B, i sistemi di IQM sono costruiti dove vivono i clienti. Per questo IQM serve un mercato decisamente orientato alla ricerca.

2. Pasqal

La prossima tappa del nostro tour sulla scena dell’informatica quantistica in Europa è la Francia, dove Pasqal , spinout dell’Institut d’Optique, costruisce unità di elaborazione quantistica (QPU) a partire da array atomici. Uno degli obiettivi dell’azienda è costruire sistemi quantistici ibridi che sfruttino le loro QPU per simulazioni quantistiche avanzate.

I sistemi di Pasqal sono diversi dai sistemi superconduttori e basati su gate creati in laboratori come Google e IQM. Usano array atomici in quella che viene chiamata “architettura dell’atomo neutro”. Essenzialmente l’azienda utilizza laser e uno strumento chiamato “pinzette atomiche” per intrappolare i singoli atomi allo scopo di modularli. Ciò consente ai suoi scienziati di utilizzare gli atomi intrappolati come qubit ai fini del calcolo quantistico.

3. Circuiti quantistici di Oxford

Potresti essere in grado di indovinare da quale università è uscito OQC. Costruisce circuiti quantistici superconduttori che vantano l’esclusivo “Coaxmon” dell’azienda. Questa invenzione brevettata è al centro dei prodotti dell’azienda, tra cui “Lucy”, il primo sistema di calcolo quantistico europeo su AWS di Amazon.

Il futuro quantistico dell’Europa

Gli analisti del settore prevedono che il mercato dell’informatica quantistica raggiungerà quasi sei volte le sue dimensioni attuali, ovvero un limite di oltre 3 miliardi di euro. E, se le startup sopra menzionate sono indicative, possiamo essere certi che almeno alcune aziende europee otterranno la loro fetta di torta. Se le attuali prospettive sono valide, non c’è momento migliore per i finanziatori e i beneficiari di fondi per entrare nel settore quantistico.

Tuttavia, ci sono un paio di sfide da affrontare sia per gli imprenditori che per gli investitori che semplicemente non possono essere trascurate. Innanzitutto, gli esperti hanno identificato sia un deficit educativo che una fuga di cervelli come problemi chiave per il settore quantistico globale.