NAPOLI – La frontiera della computazione quantistica in Italia ha un nuovo, potente orizzonte. Si chiama Partenope, e da oggi non è solo il nome evocativo della sirena che fondò Napoli, ma anche quello di uno dei computer quantistici più potenti al mondo. Presso il Dipartimento di Fisica dell’Università Federico II, il cuore pulsante di questa macchina rivoluzionaria, un processore a superconduttori di ultima generazione, ha visto la sua capacità di calcolo quasi triplicare, passando dai precedenti 25 a ben 64 qubit. Un traguardo che non rappresenta un semplice upgrade tecnologico, ma un vero e proprio salto quantico per la ricerca scientifica e l’innovazione del nostro Paese.
Questo potenziamento, completato nel mese di febbraio, proietta il Quantum Computing Center di Napoli nell’olimpo dei centri di ricerca più competitivi a livello internazionale. Un risultato reso possibile grazie ai finanziamenti del PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza), gestiti attraverso l’ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in HPC, Big Data e Quantum Computing. Come sottolineato dalla Ministra dell’Università e della Ricerca, Anna Maria Bernini, “il potenziamento di Partenope rappresenta una nuova tappa nel percorso che sta rafforzando l’ecosistema italiano della ricerca, rendendolo sempre più competitivo. È la dimostrazione concreta che gli investimenti del PNRR, previsti dal Mur, stanno producendo risultati tangibili”.
La Fisica dietro la Potenza: più Qubit, ma soprattutto di Migliore Qualità
Ma cosa significa, in termini pratici, questo aumento di qubit? Nel mondo della computazione classica, l’unità di informazione è il bit, che può assumere il valore di 0 o 1. Il qubit, o bit quantistico, grazie ai principi della meccanica quantistica come la sovrapposizione di stati, può essere simultaneamente 0 e 1, e tutte le combinazioni intermedie. Questa peculiarità permette ai computer quantistici di processare una quantità di informazioni esponenzialmente maggiore rispetto ai loro corrispettivi classici.
Tuttavia, come spiega il professor Francesco Tafuri, fisico di fama internazionale alla guida del gruppo di Tecnologie Quantistiche Superconduttive della Federico II, la vera sfida non è solo numerica. “Non si tratta però di avere solo più qubit”, ha osservato Tafuri, “ma di una migliore qualità, con tempi di coerenza maggiori. Il che vuol dire che restano stabili per più tempo e di conseguenza diventa possibile eseguire calcoli più complessi”. La “coerenza” è la capacità dei qubit di mantenere le loro proprietà quantistiche senza essere disturbati dall’ambiente esterno. Una maggiore coerenza si traduce direttamente nella possibilità di eseguire algoritmi più lunghi e sofisticati, un passo cruciale verso la cosiddetta “tolleranza agli errori” (fault-tolerance), considerata il Sacro Graal per rendere il calcolo quantistico una tecnologia scalabile e affidabile su larga scala.
Il nuovo processore, realizzato dall’azienda specializzata Quantware, è dunque la punta di diamante di un sistema complesso, la cui gestione e utilizzo sono frutto del prezioso know-how acquisito negli anni dal team napoletano. La tecnologia su cui si basa Partenope è quella dei qubit superconduttori, circuiti microscopici che, raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto (-273,15 °C), manifestano effetti quantistici su scala macroscopica, rendendoli più facili da controllare e manipolare rispetto ad altre piattaforme hardware.
Un Hub Aperto per la Scienza e l’Industria: le Applicazioni Future
Il nuovo Partenope da 64 qubit non sarà una cattedrale nel deserto. Al contrario, insieme al precedente processore da 25 qubit e ad altri banchi di prova, costituisce il cuore di un hub aperto a disposizione della comunità scientifica e del mondo industriale. L’obiettivo è duplice: da un lato, accelerare la ricerca fondamentale, dall’altro, formare le competenze necessarie per la rivoluzione quantistica e favorire lo sviluppo di un ecosistema di startup e imprese innovative.
Le potenzialità sono immense e spaziano in settori strategici per l’economia e la società:
- Chimica e Farmaceutica: Simulazione di molecole complesse per la scoperta di nuovi farmaci e materiali, un tipo di calcolo oggi proibitivo per i supercomputer classici.
- Finanza: Ottimizzazione dei portafogli di investimento, analisi del rischio e sviluppo di modelli predittivi molto più accurati.
- Intelligenza Artificiale: Potenziamento degli algoritmi di machine learning e sviluppo di IA più efficienti e potenti.
- Logistica e Ottimizzazione: Risoluzione di problemi complessi, come l’ottimizzazione delle rotte per i trasporti o la gestione di reti energetiche.
- Comunicazioni Sicure: Sviluppo di sistemi di crittografia inviolabili basati sui principi della fisica quantistica.
Il professor Tafuri ha inoltre sottolineato lo scopo di “scolarizzazione” di Partenope, ovvero la sua funzione di ponte per integrare queste macchine avveniristiche con le tecnologie esistenti e di catalizzatore per la formazione di una nuova generazione di scienziati e ingegneri quantistici in Italia.
L’Ecosistema Italiano per il Quantum Computing
Il successo di Partenope si inserisce in una strategia nazionale più ampia, volta a posizionare l’Italia come un attore di primo piano nel campo delle tecnologie quantistiche. Il progetto è frutto di una sinergia tra diverse realtà di eccellenza. Oltre all’Università Federico II e al Centro Nazionale ICSC, un ruolo chiave è svolto dal Partenariato Esteso NQSTI (National Quantum Science and Technology Institute), che mira a coordinare la ricerca fondamentale e applicata nel settore. Queste iniziative, finanziate dal PNRR, stanno creando una rete virtuosa tra università, centri di ricerca e imprese, fondamentale per non dipendere da tecnologie sviluppate altrove e per valorizzare i talenti presenti sul territorio. Napoli, con il suo Quantum Computing Center, si conferma così una capitale scientifica, capace di attrarre competenze e investimenti e di guidare il Paese verso il futuro della computazione.