Il calcolo quantistico è davvero vicino a una rivoluzione industriale?

Il calcolo quantistico è una delle sfide più ambiziose della scienza e della tecnologia contemporanea. A differenza dei computer tradizionali, che elaborano informazioni usando bit (con solo 2 valori, ovvero 0 o 1), i computer quantistici usano qubit, capaci di trovarsi in più stati contemporaneamente. Questo fenomeno, detto sovrapposizione, permette di processare un’enorme quantità di dati in parallelo.

Oggi, aziende come IBM, Google, Microsoft e diverse startup stanno investendo miliardi in questa corsa tecnologica. IBM, ad esempio, ha già sviluppato processori da centinaia di qubit e prevede un sistema da oltre 1.000 qubit entro il 2026.

Tuttavia, ci sono ancora grandi ostacoli. I qubit sono estremamente fragili e sensibili alle interferenze esterne. Gli attuali computer quantistici appartengono alla categoria NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum): macchine sperimentali, utili per test ma non ancora pronte per applicazioni commerciali affidabili.

Ovviamente ad oggi si sta anche tentando di superare i primi prototipi e gli occhi degli investitori e dei ricercatori sono puntati su startup come Pasqal (Francia) e Qilimanjaro (Spagna), che stanno emergendo con approcci innovativi.
Pasqal ad esempio sta collaborando con NVIDIA per lo sviluppo di CUDA‑Q, una piattaforma open-source sviluppata per il calcolo ibrido quantistico-classico che consente di programmare CPU, GPU e QPU all’interno di un unico flusso di lavoro integrato, offrendo così un modello di sviluppo unificato. La sua architettura è agnostica, cioè indipendente dalla tecnologia fisica utilizzata per realizzare i qubit: questo significa che può essere utilizzata con qualsiasi tipo di processore quantistico, sia esso basato su atomi neutri, fotoni, ioni intrappolati o superconduttori. Grazie a questa flessibilità, CUDA‑Q permette di eseguire simulazioni su GPU con prestazioni fino a 2.500 volte superiori rispetto alle CPU tradizionali. Inoltre, mette a disposizione interfacce Python di alto livello e un’infrastruttura C++ ad alte prestazioni, supportata da una ricca suite di librerie per la simulazione quantistica, la correzione degli errori (QEC), la decodifica e altri strumenti essenziali per lo sviluppo di applicazioni quantistiche avanzate.

Nonostante le difficoltà, i primi risultati concreti stanno arrivando. Aziende come Volkswagen, JPMorgan e BASF stanno sperimentando algoritmi quantistici per ottimizzare rotte di trasporto, calcolare rischi o progettare nuovi materiali.

La rivoluzione quantistica non è immediata, ma è iniziata. E quando arriverà, non sarà solo un miglioramento del calcolo tradizionale, ma un salto di paradigma. La domanda non è più se, ma quando.