Il calcolo quantistico esce, lentamente ma con continuità, dalla dimensione dei laboratori di ricerca e promette di trasformare diversi settori industriali (farmaceutica, finanza, energia, telecomunicazioni per citarne alcuni) con un notevole effetto economico. Uno strumento di business transformation che apre scenari di grande impatto e interesse.
Prossimamente, quando parleremo con gli addetti ai lavori del settore informatico dovremmo abituarci a utilizzare nuovi termini – qubit, bit quantistico: prove di una prepotente rivoluzione nel campo della potenza dei sistemi di calcolo.
La rivoluzione del calcolo quantistico
Gerd Altmann - Pixabay
Quando si parla di “Computer Quantistici” ci si riferisce a sistemi di calcolo basati sui principi della meccanica quantistica. A differenza di quelli classici, che utilizzano il codice binario e i bit (che possono assumere valore 0 o 1), i computer quantistici impiegano i qubit (quantum bit), che possono trovarsi in una sovrapposizione degli stati 0-1 o una combinazione di entrambi contemporaneamente.
In un computer quantistico possono aversi diverse modalità di funzionamento.
Sovrapposizione: un qubit può rappresentare sia 0 che 1 nello stesso momento, aumentando la potenza di calcolo potenziale.
Entanglement (intreccio): due o più qubit possono essere correlati tra loro in modo che lo stato di uno influenzi istantaneamente quello dell'altro; il fenomeno permette calcoli paralleli su larga scala.
Interferenza quantistica: combinazione che serve a rafforzare le probabilità dei risultati corretti e a cancellare quelli errati durante i calcoli.
Questa tecnologia consente lo svolgimento di molteplici calcoli in parallelo, con una velocità di elaborazione decisamente più elevata rispetto a quella dei computer finora utilizzati. In questo modo sono possibili analisi, simulazioni e previsioni complesse e, in alcuni casi, non realizzabili fino a oggi.
Questa situazione rappresenta ciò che qualcuno chiama la “seconda rivoluzione quantistica” che consente l’applicazione pratica della “prima rivoluzione”, basata sulle teorie di Einstein.
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I Computer Quantistici
come strumento di business transformation
La sperimentazione dei computer quantistici nasce agli inizi degli anni 2000. Oggi, dopo un quarto di secolo, questi sistemi stanno, lentamente ma inesorabilmente, uscendo dai laboratori ed entrano nel mondo dell’industria e dei servizi.
Nel farmaceutico, i computer quantistici possono garantire supporto alla ricerca e allo sviluppo di nuovi farmaci tramite simulazioni molecolari e chimiche, progettazione di molecole biologiche avanzate, simulazioni di reazioni complesse. L’obiettivo è di velocizzare i processi di analisi e sviluppo.
In ambito finanziario, le simulazioni quantistiche portano a migliorare la modellazione dei mercati e delle loro fluttuazioni, le analisi di rischio e l’ottimizzazione dei portafogli di investimento.
Nel settore dell’energia, l’impiego dei computer quantistici può migliorare notevolmente l’efficienza nella gestione delle reti e l’integrazione delle fonti rinnovabili, ottimizzando la gestione della variabilità dei consumi e della produzione.
Nelle telecomunicazioni, importante è il contributo della crittografia quantistica alla sicurezza dei dati. Inoltre, è possibile migliorare la gestione del traffico dati evitando fenomeni di congestione delle reti e di conseguenza migliorando velocità e qualità dei servizi.
Potenziale e sfide del calcolo quantistico
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Il valore aggiunto creato dall’impiego del calcolo quantistico è ancora oggetto di studio. Diverse stime riportano però percentuali e sfide decisamente interessanti.
Nel settore farmaceutico e chimico, con l’impiego di questa tecnologia, si prevede una riduzione dei tempi di sviluppo che va dal 12% al 30%, con un risparmio di miliardi di dollari.
Nel campo energetico, la riduzione dei costi di produzione utilizzando le fonti rinnovabili potrebbe oscillare tra il 20 e il 30%, mentre in ambito finanziario viene ipotizzato un incremento della redditività degli investimenti tra il 10 e il 20%; stessa percentuale per la riduzione dei danni economici derivanti da violazioni dei sistemi informatici.
In definitiva ci sarà un effetto tangibile sull’andamento dell’economia a livello mondiale, grazie a innovazione e incremento dell’efficienza produttiva.
Certamente il potenziale di questa nuova tecnologia è notevole, ma altrettanto importanti sono le sfide da affrontare, non solamente dal punto di vista tecnologico.
Le organizzazioni dovranno fare proprio il modo di gestire questo tipo di apparati, evitando le perturbazioni (ad esempio le variazioni di temperatura e le vibrazioni) che possono condizionarne il funzionamento. Anche gli hardware e i software impiegati da questo tipo di tecnologia presentano delle specificità rispetto a quelli che conosciamo oggi, così come i linguaggi di programmazione.
Si renderà necessaria la creazione di specifiche professionalità o l’evoluzione delle figure professionali che attualmente operano nell’ambito dell’informatica, riportando nuovamente alla ribalta il tema della gestione e della diffusione della conoscenza in ambito non solo accademico, ma anche aziendale.
Lo scenario è complesso e articolato, ma il viaggio che si prospetta è davvero rivoluzionario, come quelli intrapresi nel passato dai navigatori che hanno permesso la conoscenza e l’esplorazione di nuovi continenti.
Credit foto di copertina: Pete Linforth - Pixabay
Andrea Calisti
Business Transformation Expert
BLUPEAK - Business is culture
