Le tecnologie quantistiche (QT) includono una varietà di nuovi concetti con l’obiettivo di utilizzare i fenomeni quantistici come risorsa. Ciò include il rilevamento quantistico, la simulazione quantistica, la comunicazione quantistica e l’informatica quantistica. Le tecnologie quantistiche consentono la progettazione di nuovi dispositivi e infrastrutture con la promessa di molte nuove applicazioni in numerosi settori che possono contribuire alla soluzione di alcune delle sfide sociali ed economiche più urgenti di oggi. Questi sistemi dispongono di capacità che vanno oltre qualsiasi tecnica classica, aprendo la strada a nuovi metodi come ad esempio per i rilievi della terra in tempi di cambiamenti climatici, esplorazione delle risorse naturali nonché trasmissione ed elaborazione delle informazioni e, in particolare, rispetto all’ultimo punto, nuovi metodi per una sicurezza senza precedenti nella comunicazione. Le applicazioni basate su QT si stanno avvicinando al mercato e costituiranno un fattore fondamentale per il successo in una gamma ampia e diversificata di settori e attività. Queste tecnologie sono vitali per l’indipendenza e la sicurezza dell’Europa, poiché ne sono interessati il campo dell’elaborazione, dell’archiviazione, della trasmissione e della sicurezza delle informazioni.

Nel 2018, la Commissione europea ha lanciato la sua iniziativa di ricerca Quantum Flagship su larga scala e a lungo termine per sostenere e promuovere la creazione e lo sviluppo di un settore europeo competitivo delle tecnologie quantistiche, nonché il consolidamento e l’espansione della leadership e dell’eccellenza nel settore quantistico europeo della ricerca tecnologica. Insieme a questa iniziativa, è importante evidenziare l’iniziativa congiunta EuroHPC, in cui l’informatica quantistica gioca un ruolo chiave, nonché l’iniziativa EuroQCI, volta a implementare un’infrastruttura di comunicazione quantistica a livello europeo.

Oggi le tecnologie quantistiche si stanno muovendo verso la maturità tecnologica e un’adozione più ampia e tal proposito, si sta facendo strada il progetto italiano QCSC, che mira a installare il primo computer quantistico presso l’Università di Padova: si tratta di un’iniziativa italiana promossa dall’Università di Padova tramite il bando WCRI (World Class Research Infrastructure), nel contesto dello Spoke 10 del Centro Nazionale di Ricerca in HPC, Big Data e Quantum Computing, di cui fa parte anche CINECA. Tale progetto prevede l’acquisizione di un computer quantistico e la realizzazione di un centro di indagine scientifica di livello internazionale che ospiterà la macchina, cercando di sviluppare un computer quantistico general-purpose con tecnologia “a ioni intrappolati” presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova. L’intenzione è quella di creare intorno ad esso un centro di competenza per guidare e alimentare lo sviluppo e l’inserimento delle tecnologie quantistiche nell’ambiente accademico e imprenditoriale italiano.

La missione consiste quindi in quella che rappresenta una sfida tecnologica formidabile, e cioè la realizzazione di un processore quantistico efficiente e scalabile. Le tecnologie quantistiche (QT) hanno caratteristiche radicalmente innovative e hanno un impatto intersettoriale, in forte discontinuità con le tecnologie oggi disponibili. Inoltre, a livello nazionale il grande interesse è testimoniato da apposite misure dedicate al QT nel Piano Nazionale della Ricerca (PNR) 2021-2027 e nel Piano nazionale di ripresa resilienza (PNRR) nell’ambito sia del Centro Nazionale C1 sul Calcolo ad Alte Prestazioni, con uno speciale dedicato al Calcolo Quantistico e la Partnership PE4, interamente dedicata alle Tecnologie Quantistiche.

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