Roma – Una nuova alba si leva sul panorama scientifico e tecnologico italiano. Presso l’Aula Magna dell’Università Sapienza di Roma, è stato presentato ufficialmente Qolossus 2.0, il primo computer quantistico fotonico modulare interamente progettato e realizzato in Italia. Questo traguardo non rappresenta solo un’eccellenza della ricerca nazionale, ma segna un passo decisivo verso una nuova era del calcolo, quella basata sulla potenza ineffabile delle particelle di luce: i fotoni.
Il nome stesso, Qolossus, è un omaggio carico di significato storico e scientifico. Rievoca “Colossus”, uno dei primi calcolatori della storia, che durante la Seconda Guerra Mondiale si rivelò cruciale per la decifrazione dei messaggi segreti tedeschi. Oggi, il suo erede quantistico si propone una sfida altrettanto ambiziosa: decifrare la complessità del futuro e spingere i confini della computazione oltre i limiti oggi conosciuti.
Una Sinergia Tutta Italiana per una Sfida Globale
Qolossus 2.0 è il frutto di una collaborazione strategica tra alcune delle menti e delle istituzioni più brillanti del nostro Paese. Il progetto è stato coordinato dal Quantum Lab dell’Università Sapienza di Roma, guidato dal professor Fabio Sciarrino, figura di spicco nella comunità scientifica internazionale per i suoi studi sull’ottica quantistica e l’informazione quantistica. Fondamentale è stato il contributo dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IFN-CNR) di Milano, che ha sviluppato il cuore pulsante del sistema: un processore fotonico avanzato, e del gruppo di ricerca dell’Università di Pavia, responsabile dello sviluppo delle sorgenti di luce quantistica.
Questa impresa si inserisce nel più ampio contesto del PNRR ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing. Si tratta di uno dei cinque centri nazionali strategici istituiti dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, con l’obiettivo di creare un’infrastruttura di calcolo nazionale all’avanguardia e un ecosistema che favorisca l’innovazione e la collaborazione tra mondo accademico e industriale. Come ha sottolineato la Rettrice della Sapienza, Antonella Polimeni, “le tecnologie quantistiche sono un terreno sul quale si gioca la credibilità scientifica e strategica del nostro Paese”.
La Rivoluzione Fotonica: Calcolo a Temperatura Ambiente
Ma cosa rende Qolossus 2.0 così speciale? La sua architettura rappresenta un cambio di paradigma rispetto ai computer quantistici più noti, come quelli basati su circuiti superconduttori. Questi ultimi, per funzionare, richiedono temperature criogeniche, prossime allo zero assoluto (-273,15 °C), necessitando di infrastrutture di raffreddamento imponenti, complesse e ad alto consumo energetico.
Qolossus 2.0, invece, sfrutta i fotoni come unità fondamentale per l’elaborazione dell’informazione, i cosiddetti qubit (quantum bit). Questa tecnologia rivoluzionaria offre vantaggi straordinari:
- Operatività a temperatura ambiente: L’utilizzo dei fotoni elimina la necessità di costosi e complessi sistemi criogenici, rendendo la tecnologia potenzialmente più accessibile e scalabile.
- Efficienza energetica: Di conseguenza, i consumi energetici vengono drasticamente abbattuti, un fattore cruciale in un’ottica di sostenibilità e di gestione dei grandi centri di calcolo.
- Integrazione con le reti di comunicazione: Le attuali reti di comunicazione, come la fibra ottica, si basano proprio sui fotoni per trasferire dati. Un computer quantistico fotonico è quindi “nativo” per queste infrastrutture, facilitando enormemente la sua connessione e la creazione di un futuro internet quantistico.
- Qubit più ricchi di informazione: I qubit fotonici possono essere codificati in diverse proprietà della luce (come la polarizzazione o il percorso), permettendo di trasportare una maggiore quantità di informazioni rispetto ai bit classici.
Il Cuore Tecnologico: un Processore “Made in Italy”
Il cuore di Qolossus 2.0 è un processore fotonico integrato, un chip interamente realizzato in Italia dai ricercatori del CNR-IFN di Milano. Roberto Osellame, direttore di ricerca dell’istituto, ha spiegato come, grazie a una tecnologia di nanofabbricazione sviluppata negli ultimi 20 anni che utilizza impulsi laser ultrabrevi, sia possibile “scrivere” circuiti ottici direttamente all’interno di un substrato di vetro. Questa tecnica permette di creare processori fotonici allo stato dell’arte, competitivi a livello mondiale.
All’interno di questi microscopici circuiti, i singoli fotoni, generati da sofisticate sorgenti sviluppate a Pavia, viaggiano, interagiscono e vengono manipolati per eseguire i calcoli quantistici. È un’orchestrazione di precisione assoluta, dove la meccanica quantistica si unisce all’ingegneria più avanzata.
Le Prospettive Future: da Qolossus all’Internet Quantistico
Dal 9 dicembre 2025, Qolossus 2.0 è pienamente operativo. Come ha dichiarato il professor Sciarrino, ora si apre una fase strategica: “Il nostro obiettivo è da un lato utilizzarlo per mettere a punto e valorizzare nuovi algoritmi e protocolli, dall’altro lato potenziare l’architettura in termini di complessità e di inter-connettività fra diversi dispositivi”.
L’ambizione non è semplicemente quella di costruire un singolo computer, ma di creare una piattaforma per la ricerca e lo sviluppo di future applicazioni. Si guarda già alla possibilità di connettere Qolossus 2.0 con altri chip analoghi per costruire dei veri e propri cluster fotonici, in grado di affrontare problemi oggi intrattabili per i supercomputer classici. Questo progetto si colloca in un momento di forte accelerazione globale nel settore, dove si esplorano tecnologie diverse per superare i limiti attuali, come la fragilità dei qubit e la difficoltà di scalare i sistemi.
La strada tracciata da Qolossus 2.0 è una via italiana e fotonica al calcolo quantistico, un percorso che promette di essere non solo performante, ma anche più sostenibile e integrato. Un passo fondamentale che posiziona l’Italia come protagonista nella rivoluzione tecnologica che definirà il nostro secolo.