AES_7 2022

DOSSIER Primo piano 32 Ottobre 2022 n Automazione e Strumentazione fruibile il quantum computing. Per limitarci all’Eu- ropa, va citato il Quantum Technology Flagship Program , lanciato nel 2018 su un arco temporale di dieci anni e che ha già finanziato una trentina di progetti. Anche all’interno di Horizon2020 si parla di computer quantistico col programma QuantEra , coordinato dall’agenzia polacca NCN. L’Italia partecipa attivamente ad entrambe, con una serie di qualificate attività coordinate dal CNR. Recentemente ha preso avvio la costituzione del Centro di Ricerca in High Performance Compu- ting, Big Data e Quantum Computing, uno dei cen- tri nazionali previsti dal Pnrr, guidato dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) con altri 50 membri fondatori provenienti dai settori pub- blico e privato, dal mondo della ricerca scientifica e dell’industria; avrà sede presso il Tecnopolo di Bologna. Ma non si tratta solo di ricerca teorica: è in atto un coinvolgimento di realtà industriali, anche PMI, perché possano partecipare attivamente allo svi- luppo di questa tecnologia. Tenendo conto delle infrastrutture di eccellenza disponibili nel nostro paese. Come l’ IQB, Italian Quantum Backbone , una infrastruttura in fibra ottica in grado di suppor- tare la comunicazione quantistica. Di fatto, l’IQB è come una autostrada in fibra ottica lunga 1.850 km (oggi unica in Europa), che si snoda dal Pie- monte alla Basilicata, partendo dall’INRIM (Isti- tuto Nazionale di Ricerca Metrologica) di Torino per toccare il Radiotelescopio di Medicina (BO), Istituto Nazionale di Ottica del Cnr e il Laborato- rio di Spettroscopia non Lineare di Firenze, il Gali- leo Control Centre dell’Agenzia Spaziale Europea a L’Aquila, fino allo Space Geodesy Centre della Agenzia Spaziale Italiana a Matera. L’IQB) è nato dalla distribuzione di Tempo e Frequenza su Fibra (progetto LIFT) che distribuisce, con stabilità e accuratezza senza precedenti, segnali di tempo e frequenza campione usando fibre ottiche commer- ciali. Sulla stessa fibra, sono stati avviati anche il sensing quantistico e sono stati condotti con suc- cesso sperimentazioni in campo reale di comuni- cazione quantistica con protocolli QKD. Dal 2022 i test di QKD si estendono su distanze maggiori, con la realizzazione di tratte in tecnica Twin Field QKD, che hanno già dimostrato di coprire oltre i 200 km prima di aver bisogno di nodi di rigene- razione (i cosiddetti Trusted Node); nel triennio 2022-24 si programma di estenderli a una parte significativa dell’intero backbone. Tutto questo, che finora ha avuto come protagoni- sti i qubit, adesso si prepara ad estendersi ai qudit , se è vero quanto dicevano all’inizio riprendendo un articolo pubblicato in luglio sulla rivista Nature Physics . Un gruppo dell’Università austriaca di Innsbruck guidato da Martin Ringbauer ha messo a punto un nuovo computer quantistico che va oltre il classico sistema binario e si basa sui qudit, una nuova tipologia di unità di calcolo non più basata solo su 0 e 1 ma in grado di sfruttare molti più livelli di energia contemporaneamente; il che con- sente una computazione più efficace e affidabile, dato che i sistemi quantistici hanno naturalmente più di due soli stati e che questi, come hanno dimo- strato gli scienziati di Innsbruck, possono essere controllati tutti ugualmente bene. Forse l’era del quantum computing è davvero cominciata. n L’utilizzo dei computer quantistici non porterà solo un incremento nella velocità di calcolo, ma permetterà di implementare algoritmi completamente nuovi e altrimenti impossibili da elaborare