Da Fidelity a Goldman Sachs, fino ad Amazon, sono sempre di più le aziende che stanno investendo sul quantum computing
Arriverà il momento in cui riusciremo a digitalizzare anche la natura e lo faremo con i computer quantistici, in grado di creare gemelli digitali delle molecole.
“È il sogno medievale dell’alchimista che si avvera: avere il potere di trasformare le cose. Non sappiamo ancora quando questo futuro arriverà, ma le aziende che stanno sperimentando e imparando si troveranno avvantaggiate”, dice Simone Severini, 47 anni, toscano, che guida la divisione di quantum computing di Amazon Web Services, il braccio deep tech del colosso che tutti conoscono per le vendite online o per Prime video.
Il regno quantico
Che cosa sia il quantum computing è facile da dire e più difficile da capire, ma qualcosa sta accadendo, se persino l’ultimo film della serie Ant-Man, basato sui fumetti Marvel, si distingue per una parola aggiunta alla fine del titolo: Quantumania.
Nella storia i protagonisti finiscono per caso nel regno quantico, dove, ovviamente, c’è da sconfiggere un nemico. Severini è la guida perfetta per guidarci Nella terra dei qubit, come dice il titolo del suo libro pubblicato a fine 2022, dove racconta la fisica quantistica e i confini dell’informatica.
Severini ha fatto il professore di Physics of information in Cina e a Londra, dove ancora vive la moglie, con la figlia di due anni, e dove è arrivato per il dottorato di fisica dopo una laurea in filosofia a Firenze. Nel regno quantico servono più filosofi che ingegneri?
“Serve tutto. Freeman Dyson, un eroe della conoscenza quantistica scomparso nel 2020, diceva che gli scienziati si dividono in due categorie: le rane e gli uccelli. Le rane guardano vicino e sanno esattamente cosa c’è attorno a loro, saltano e hanno una visione dettagliata. Gli uccelli, invece, volano, non vedono bene tutto, ma hanno una visione d’insieme. Abbiamo bisogno sia di rane, sia di uccelli”.
Il progetto di Amazon sul quantum computing
Simone Severini
Cinque anni fa Severini è stato chiamato a Seattle per definire le strategie di Amazon sulle tecnologie quantistiche e per guidare la divisione dedicata. Da scienziato-professore a manager. “Quando ho cominciato, come impiegato numero uno, mi è stato detto: parla con tanti clienti, cerca di capire se ha senso investire sul quantum computing”.
Da quella indagine sul campo è venuto fuori Braket, un progetto approvato da Jeff Bezos per dare accesso via cloud all’uso di computer quantistici. “Andy Jassy disse: non lo capirà nessuno quel nome! Ma tutte le startup del settore avevano un q davanti e noi volevamo qualcosa di più originale”. (Nota bene: Andy Jassy è l’uomo a cui Jeff Bezos nel 2021 ha lasciato la poltrona di amministratore delegato di Amazon. Allora guidava Aws).
Dai bit ai qubit
A questo punto non si può fare a meno di provare a spiegare che cos’è un computer quantistico e perché rappresenta una porta verso un nuovo mondo sempre più digitalizzato. Semplificando al massimo principi fisici assai complessi, invece di avere i bit, che prevedono un’alternanza di 1 e 0, ha i qubit, che possono essere una sovrapposizione di 1 e 0 allo stesso tempo.
Una macchina fluida, potremmo dire banalizzando, con prestazioni ancora tutte da apprezzare. “Fare un computer quantistico non è semplice”, spiega Severini. “Nel nostro centro nel campus di CalTech, dove è stato costruito il primo edificio al mondo progettato per ospitare computer quantistici, adesso ne abbiamo cinque, costruiti con tecnologie diverse per verificarne il funzionamento e i risultati”.
Avviso ai tech addicted: “Togliamoci dalla testa che avremo in casa i computer quantistici per andare su internet o scrivere le mail”, dice Severini. È una questione di prezzo?
“Non solo. Il prezzo è in forte evoluzione. L’idea iniziale era collegarlo alla quantità di qubit: più ne hai, più potenza di calcolo hai, più paghi. Ma ancora sono macchine ‘rumorose’: a ogni passo rischiano di commettere un errore. E poi cambiano ogni sei mesi, vanno costantemente calibrate da fisici quantistici. Siamo in una fase in cui sperimentiamo che cosa potremmo fare in un futuro prossimo con questi computer che sono laboratori di fisica quantistica in scatola. Per questo abbiamo pensato di dare l’accesso via cloud: neanche un’azienda può pensare di fare da sola”.
L’interesse delle grandi aziende per il quantum computing
Molte però stanno tenendo d’occhio questo mondo: da Fidelity a Goldman Sachs, da Bmw a Volkswagen, racconta Severini. “Stanno facendo prove, stanno imparando come la computazione quantistica potrebbe essere utile, sapendo che oggi ancora non lo è”.
Facciamo un esempio. “Oggi per produrre l’ammoniaca serve il gas naturale, che è costoso. Ma se lasci il pesce fuori dal frigo, dopo qualche ora comincia a puzzare d’ammoniaca. Perché? Come lavorano i batteri? Se oggi volessimo simulare questo processo, data la complessità delle molecole coinvolte, non potremmo farlo con i computer basati sulla fisica tradizionale, neanche con i più potenti al mondo: per ogni elettrone che aggiungi devi raddoppiare la memoria, e pensiamo a quanti ce ne sono in una molecola: servirebbe un computer più grande della Terra. Invece il computer quantistico, con la sua capacità computazionale, potrebbe creare un gemello digitale della molecola, che poi faccio interagire con altre molecole. Vedo cosa accade, sperimento, testo. E magari riesco a riprodurre il processo di putrefazione del pesce che porta alla produzione di ammoniaca”.
Nuove prospettive per la ricerca farmaceutica
La digitalizzazione dei processi naturali e la possibilità di manipolare fenomeni fino a oggi non manipolabili, aprono una prospettiva di innovazione enorme per la ricerca farmaceutica. Ad esempio, si potranno ‘inventare’ nuove medicine in tempi brevi, ma anche nuovi materiali, che avranno proprietà che oggi non riusciamo neanche a immaginare.
Come quelli che capita di vedere nei film di fantascienza. “La sfida è enorme. Come andare su Marte”, conclude Severini, che ama la fantascienza, ma non quella che ha a che fare con le macchine e le navicelle spaziali. “A me interessano le persone”.
E consiglia: “In questo momento mi piace uno scrittore che vorrei tanto incontrare (e prima o poi ci riuscirò): Ted Chiang. Un film che mi ha colpito moltissimo è Moon con Sam Rockwell”. Un operaio dello spazio che, appunto, scopre di avere un gemello digitale.
