Dal mondo della ricerca a settori come manifatturiero, finanza e utilities, sono in molti a chiedersi cosa potranno fare i computer quantistici e come cambieranno il futuro. Un futuro che è già ora: il quantum computing è una delle principali sfide tecnologiche del nostro presente. Lo confermano i dati di una ricerca dell’Osservatorio Quantum Computing & Communication del Politecnico di Milano.
Il report rivela che nel 2025 i finanziamenti globali alle aziende native dell’informatica quantistica hanno raggiunto i 9,3 miliardi di dollari: un valore che supera il totale cumulato dei cinque anni precedenti. La crescita è stata fortemente trainata dalle società quotate in Borsa: il 63% dei fondi raccolti nel corso dell’anno deriva da finanziamenti post‑Ipo. Agli oltre 9 miliardi di capitali privati si aggiungono 7 miliardi di fondi pubblici.
Ma cosa potranno fare i computer quantistici?
Parecchie cose: diventeranno uno strumento rivoluzionario per l’industria, la scienza e la società. Le opportunità sono enormi. Sfruttando i principi della fisica quantistica, queste macchine affrontano e risolvono problemi di complessità esponenziale oggi fuori dalla portata dei computer tradizionali, con una velocità miliardi di volte superiore a quella degli attuali calcolatori Hpc (High Performance Computing), i supercomputer progettati per il calcolo ad alte prestazioni.
Dalla super-simulazione alla modellazione di sistemi complessi passando per la frontiera del quantum machine learning, le tecnologie quantistiche lavoreranno insieme a quelle tradizionali e ai supercomputer per portare un’ondata di innovazione globale con prospettive di crescita straordinarie. Ora che sta uscendo dalla dimensione sperimentale per entrare nella fase di consolidamento, vediamo in quali macro-aree di impatto il quantum computing sarà decisivo.
Ricerca scientifica
Nella chimica e nella scienza dei materiali, i computer quantistici sapranno simulare molecole e materiali complessi a livello atomico per creare batterie più efficienti e catalizzatori per processi industriali a basso impatto ambientale. Non solo: saranno capaci di comprendere e progettare farmaci e nuovi materiali, così come nella fisica studiare sistemi a molti corpi e dinamiche complesse, analizzando fenomeni come il magnetismo e la superconduttività.
Il quantum computing aprirà nuove strade per la fisica delle alte energie, lavorando sulla simulazione della dinamica del plasma per la fusione nucleare. Nella biologia e nella medicina, guiderà la scoperta di nuovi farmaci e potenziali principi attivi, spianando la via all’arrivo della medicina personalizzata. Ancora, saprà simulare interazioni molecolari e ottimizzare la diagnostica, facendo da pioniere nello studio del flusso sanguigno o nella predizione di patologie come l’ipertensione.
Industria e manifatturiero
L’informatica quantistica porterà ad un’ottimizzazione industriale multi-obiettivo, alla simulazione di nuovi materiali e ad un nuovo modo di pensare la logistica. Grazie a questi computer si potranno risolvere problemi complessi legati all’efficienza delle reti, alle catene di approvvigionamento e alla distribuzione di risorse e progettare materiali con proprietà rivoluzionarie come leghe ultraleggere e resistenti e batterie con maggiore capacità e durata.
Superando i limiti della sensoristica classica, i computer quantistici saranno capaci di rilevare misurazioni di precisione estrema (per il controllo qualità o il rilevamento di correnti di dispersione) e di realizzare una nuova generazione di manutenzione predittiva a livello nanometrico. Per fare un esempio, i sensori quantistici potranno misurare direttamente campo magnetico, temperatura e deformazione, con applicazioni industriali mai viste prima d’ora.
Finanza
L’evoluzione della finanza con l’applicazione del quantum computing è il quantum finance: un approccio che sfrutta proprietà e tecnologie quantistiche per migliorare la velocità di analisi dei dati, la determinazione del rischio e la modellazione del credito, l’ottimizzazione di portafoglio e il pricing di derivati complessi. L’impatto economico stimato da uno studio del World Economic Forum è fino a 2 trilioni di dollari entro il 2035.
Nel trading algoritmico, i computer quantistici non saranno da meno: questi calcolatori avranno l’abilità di analizzare enormi quantità di dati per identificare pattern e prevedere l’esito delle operazioni con maggiore accuratezza e di trovare la combinazione ottimale di investimenti tra migliaia di asset. In ambito bancario, invece, il loro uso sarà inevitabile per l’individuazione delle frodi e l’analisi delle anomalie.
Telecomunicazioni
La tecnologia quantistica sarà più veloce e precisa dell’High Performance Computing nell’assegnazione di frequenze e soprattutto nel portare avanti l’ottimizzazione delle reti per il posizionamento di celle 5G e 6G. Il 5G è il presente con un’alta copertura, mentre il 6G (in fase di ricerca e definizione standard) è il futuro del mobile per l’edge computing, l’intelligenza artificiale, la realtà mista e le tecnologie immersive.
Nella sicurezza dei dati, il quantum computing sarà centrale nella Qkd (Quantum Key Distribution) per scambiare chiavi con sicurezza garantita dalle leggi della fisica e nella crittografia post-quantistica (Pqc), elaborando nuovi algoritmi resistenti agli attacchi quantistici. Non è da sottovalutare lo sviluppo del cosiddetto Internet quantistico, un web più efficiente e intelligente basato su una rete globale molto più stabile e affidabile.
Energia
In un settore segnato da una fase complessa che guarda all’accesso alle rinnovabili e alla diversificazione delle fonti per ridurre le dipendenze, i computer quantistici offriranno un supporto significativo alla decarbonizzazione e alla transizione verso un futuro sostenibile. In primis, ottimizzando la distribuzione dell’energia nelle reti elettriche e la ricarica di navi nei porti e di veicoli elettrici nei distretti urbani.
In secondo luogo, scoprendo nuovi materiali per batterie e pannelli solari più verdi ed efficienti e per la fase di stoccaggio. Nelle sue ricadute super-simulative, il quantum computing potrà simulare processi alla base dell’energia da fusione, risolvendo problemi come la turbolenza nel plasma, la diffusione delle onde termiche nei materiali e le interazioni nucleari. Senza dimenticare la riconversione delle centrali a carbone in siti di stoccaggio.
Sicurezza
Il rischio maggiore del quantum computing è la cyber security: la maggior parte dei meccanismi di crittografia su cui si fondano servizi e prodotti digitali essenziali come le operazioni bancarie, le identità digitali, le comunicazioni online, le piattaforme di trading, le criptovalute e gli exchange non sono stati progettati per resistere ad un eventuale attacco quantistico. Ma il problema potrà essere anche la soluzione.
La tecnologia quantistica offre strumenti concreti per difendere le infrastrutture e i sistemi reali come la crittografia post-quantistica (Pqc, Post-Quantum Cryptography) e la distribuzione quantistica delle chiavi (Qkd, Quantum Key Distribution). In tandem con l’intelligenza artificiale, il quantum computing potrà rilevare minacce, resistere agli attacchi di computer quantistici su larga scala e operare una difesa attiva con architetture ibride specifiche.
Mobilità
Già sfruttata con successo dalle aziende meccatroniche nella supply chain e nella logistica automobilistica, l’innovativa tecnologia quantistica contribuirà in maniera decisiva alla progettazione di veicoli più intelligenti, in grado di navigare con precisione a livello centimetrico senza Gps e di pianificare consumi e percorsi in millisecondi. Sarà inoltre determinante per il miglioramento della gestione del traffico e dei trasporti pubblici in tempo reale.
Oltre a ricerca e sviluppo di nuovi materiali per l’automotive, il quantum computing diventerà cruciale per la creazione di infrastrutture di trasporto sicure (strade, ferrovie e aeroporti) e per la pianificazione di rotte per droni con vincoli complessi. In questo secondo caso, per risolvere articolati problemi di logistica, pianificazione delle missioni, navigazione e consapevolezza situazionale che richiedono tempi di calcolo insostenibili per i computer tradizionali.
Intelligenza artificiale
I computer quantistici sono fondamentali per lo sviluppo del Qml (Quantum Machine Learning), un nuovo paradigma tecnologico che promette di superare molti dei limiti attuali dell’Ia generativa. Il quantum computing permetterà di accelerare il training delle reti neurali, addestrando modelli più potenti e analizzando dati complessi in settori essenziali che richiedono elevati standard di qualità e sicurezza quali medico, energetico, bancario e infrastrutturale.
In particolare, le Qnn (Quantum Neural Networks) – le reti neurali potenziate dal quantum computing – rappresentano uno degli approcci più trasformativi perché superano l’incapacità delle reti neurali classiche di classificare dati appartenenti a regioni in cui c’è sovrapposizione fra classi. La computazione ibrida nelle reti neurali quantistiche avrà ricadute pratiche di fondamentale importanza per la diagnostica medica, la scoperta di farmaci, la finanza, la robotica e tanto altro.
