Dal laboratorio al mercato: l'ecosistema industriale delle tecnologie quantistiche in Europa

Fabio Antonio Bovino, Prof. Master Interfacoltà II Livello "Optics & Quantum Information" Sapienza Università di Roma Dipartimento SBAI

25 anni di storia quantistica italiana, dal primo esperimento alla creazione del Q-KeyMaker®, svelando come l'Europa sta costruendo il futuro industriale quantistico nella competizione globale con USA e Cina.

Lo sviluppo della fisica quantistica e delle tecnologie fotoniche e optoelettroniche, ha  avuto una spettacolare accelerazione negli ultimi anni, consentendo la realizzazione e l’utilizzo di dispositivi basati sulle peculiari caratteristiche dei processi quantistici. Mediante la luce (singoli fotoni o coppie di fotoni in stati entangled) è possibile implementare metodi innovativi di trasporto e di processamento dell’informazione, nuovi schemi di crittografia, nuovi metodi per garantire comunicazioni intrinsecamente sicure. Lo sviluppo di large-scale fault tolerant quantum computers, nel medio termine, consentirà applicazioni diversificate e dirompenti, come la capacità di rompere i moderni protocolli di crittografia convenzionale utilizzando l’algoritmo di fattorizzazione di Shor o di simulare in modo efficiente le dinamiche di sistemi quantistici complessi. Inoltre, con la disponibilità di processori   quantistici, si è aperta la strada per una nuova generazione di machine learning e di deep learning in grado di sfruttare l’avvento delle nuove capacità computazionali. Nei prossimi anni, i processori classici dovranno lavorare in simbiosi con i coprocessori quantistici, intesi come acceleratori hardware in grado di migliorarne l’efficacia, o come piattaforme per l’implementazione di algoritmi di intelligenza artificiale.