QUANTUM COMPUTING: LA TECNOLOGIA DEL FUTURO

Milano, 19 novembre 2024. A cura di Brice Prunas, gestore del fondo ODDO BHF Artificial Intelligence.

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Il calcolo quantistico potrebbe sembrare fantascienza, ma questa tecnologia all’avanguardia sta già iniziando a mostrare il suo potenziale.

Sebbene sia ancora nelle sue fasi iniziali, il quantum computing promette straordinarie capacità di calcolo, in particolare in combinazione con l’IA.

I circuiti elettronici dei computer convenzionali elaborano le informazioni in forma binaria - sotto forma di “0” o “1”. Questi bit corrispondono a segnali elettrici: “1” indica che la corrente scorre e accende un circuito, mentre “0” significa che non c’è corrente.

I miliardi di transistor e altri componenti elettronici all’interno di un computer traducono questi segnali in istruzioni, dando luogo a risultati specifici. 

Il quantum computing opera su una scala molto più piccola, utilizzando particelle come atomi, elettroni e fotoni come unità di informazione, note come “qubit”.

A differenza dei bit tradizionali, i qubit possono esistere in più stati contemporaneamente, grazie alla sovrapposizione quantistica.

Ciò consente ai computer quantistici di eseguire determinati calcoli in parallelo, un vantaggio significativo rispetto all’elaborazione sequenziale dei computer convenzionali.

Per i problemi complessi che richiedono una grande potenza di calcolo, i computer quantistici offrono un potenziale ineguagliabile.

I computer quantistici sono in fase di sviluppo e alcuni sono già operativi, ma rimangono rari. Attualmente esistono diverse tecnologie; ad esempio, alcune si basano su circuiti superconduttori che raffreddano gli atomi fino a quasi lo zero assoluto (-273°C) per produrre qubit, mentre altre utilizzano campi magnetici o laser.

I principali player del quantum computing includono IBM, Google e Amazon, tutti con obiettivi ambiziosi per il futuro. Anche numerose startup come Oxford Quantum Circuits, IonQ, PasQal e Quantinuum stanno esplorando percorsi tecnologici innovativi.

Tuttavia, dobbiamo ricordare che la tecnologia è costosa, il che significa che i PC quantistici per il grande pubblico rimangono una prospettiva piuttosto lontana.

Nonostante le sue capacità, il quantum computing non è una soluzione universale: i computer quantistici sono più efficienti nella gestione di algoritmi complessi, ma più lenti nei singoli compiti rispetto ai computer convenzionali.

Pertanto, riteniamo che i principali adottatori saranno i settori che richiedono un’immensa potenza di calcolo per l’ottimizzazione, come il settore difesa e sicurezza, in cui il quantum computing potrebbe riuscire a decifrare i codici di crittografia, anche se l’accesso universale alla crittografia rimane improbabile nel breve termine. 

I computer quantistici potrebbero trovare applicazione anche nell’identificazione dei rischi e nel rilevamento delle frodi nel settore bancario e finanziario, che vanta un mercato potenziale stimato di 700 miliardi di dollari. 

Energia e meteorologia sono già dipendenti dai supercomputer, ma potrebbero sfruttare il quantum computing per ottimizzare l'accumulo di energia e le previsioni meteorologiche.

Nell’ambito della salute e delle scienze della vita, questa tecnologia potrebbe invece ridurre gli insuccessi delle sperimentazioni cliniche simulando le interazioni molecolari nello sviluppo dei farmaci. Infine i computer quantistici potrebbero aiutare a ottimizzare la logistica, l'aerodinamica e altri requisiti industriali complessi. 

In futuro, il machine learning quantistico potrebbe rendere più efficienti i modelli linguistici, elaborando enormi dataset con maggiore pertinenza e precisione.

L’efficienza energetica del quantum computing offre un vantaggio significativo; mentre i supercomputer tradizionali consumano 20-40 MW di elettricità (equivalenti al fabbisogno energetico di 15.000 abitazioni), i computer quantistici ne richiedono molto meno.

Con la crescita dei datacenter necessaria a soddisfare le richieste di dati dell’IA, questo vantaggio energetico diventerà fondamentale. Invece di essere concorrenti, i computer quantistici e tradizionali possono essere utilizzati insieme, abbinando i computer quantistici ai datacenter e collegandoli alle macchine convenzionali per un approccio efficiente dal punto di vista energetico ed economico volto a far progredire l’Intelligenza Artificiale – in una sinergia essenziale per la crescita sostenibile dell’IA.