Presentato a Padova il primo computer quantistico fotonico italiano

AGI - Il primo computer quantistico in Italia capace di funzionare a temperatura ambiente, senza raffreddamento criogenico in nessuna delle componenti della catena quantistica, e con dimensioni contenute. È il prototipo realizzato da Rotonium, startup deep tech italiana fondata da Roberto Siagri e Fabrizio Tamburini, che oggi ha presentato a Padova la macchina che ospita un processore quantistico fotonico da quattro qubit effettivi, il cui chip misura appena 18 per 4 millimetri.

La tecnologia sviluppata dalla startup sfrutta i fotoni, le particelle della luce, per elaborare informazioni quantistiche senza ricorrere ai sistemi criogenici necessari, per esempio, ai computer basati su circuiti superconduttori e per questo più "green" in quanto a consumi energetici. L'obiettivo è portare il calcolo quantistico fuori dai grandi centri specializzati, avvicinandolo al luogo in cui i dati vengono prodotti e utilizzati. È il principio dell'edge quantum computing, che punta a sviluppare acceleratori quantistici integrabili in sistemi industriali, robot, mezzi a guida autonoma e satelliti. In questi contesti, e in particolare nelle applicazioni spaziali, peso, dimensioni e consumo energetico sono requisiti determinanti.

Le applicazioni del computer quantistico

Le applicazioni a cui Rotonium punta comprendono l'intelligenza artificiale a bordo dei dispositivi, la pianificazione di percorsi e movimenti per aumentare l'efficienza e ridurre i consumi energetici e l'analisi avanzata delle immagini per riconoscere oggetti e particolari anche in condizioni di luce molto precarie.

Un ulteriore ambito è l'elaborazione dei dati provenienti da sensori quantistici, per interpretare le condizioni dell'ambiente. In prospettiva, l'obiettivo è contribuire allo sviluppo di un'internet delle cose (IoT) potenziata dalle tecnologie quantistiche, in cui sensori quantistici, calcolo quantistico e comunicazioni quantistiche operino insieme.

"Il calcolo quantistico non deve rimanere una tecnologia riservata a pochi grandi centri di ricerca o alle imprese che possono permettersi infrastrutture milionarie - afferma Roberto Siagri, cofondatore e amministratore delegato di Rotonium - Vogliamo contribuire a democratizzarne l'accesso, trasformandolo progressivamente in uno strumento utilizzabile anche nei contesti industriali e nei sistemi elettronici. Per farlo serve un cambio di prospettiva: non conta soltanto quanti qubit riusciamo a sviluppare, ma quanto siano realmente utilizzabili. È ciò che chiamiamo Industrial Quantum Utility, l'equilibrio tra prestazioni, dimensioni, peso, consumi, costi e possibilità di impiego".

Questo significa anche "progettare sistemi affidabili, capaci di funzionare a lungo senza interruzioni e di tornare rapidamente operativi in caso di guasto. L'Italia ha competenze scientifiche e tecnologiche per giocare un ruolo importante in questa trasformazione. La sfida è riuscire a trasformarle in prodotti, imprese e capacità industriale, accompagnando la ricerca con investimenti e una visione di lungo periodo".

Come funziona il processore quantistico fotonico

La soluzione sviluppata da Rotonium sfrutta diverse proprietà dei fotoni per codificare e manipolare l'informazione quantistica. Questo approccio permette di rappresentare più qubit all'interno di un singolo fotone ed eseguire operazioni logiche fra di essi, ed è orientato alla realizzazione di processori compatti e integrabili nei sistemi elettronici.

La tecnologia è al centro di sei famiglie brevettuali, che hanno già generato 25 domande di brevetto, con quattro brevetti già concessi. Combina nuovi circuiti fotonici con metodologie dedicate alla gestione degli errori, uno degli ostacoli principali alla crescita delle prestazioni dei computer quantistici.

La roadmap industriale di Rotonium punta a raggiungere i 96 qubit effettivi nel 2030, aumentando progressivamente la capacità di calcolo e sviluppando prodotti sempre più compatti e integrabili. L'obiettivo finale è raggiungere le migliaia di qubit effettivi entro il 2035.