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Intervista

Sciarrino: "La corsa al quantum computing? È come la gara per la Luna negli anni 60"

Sciarrino: "La corsa al quantum computing? È come la gara per la Luna negli anni 60"
(agf)
Parla il  fisico dell'Università La Sapienza, che il 15 ottobre sarà al Festival dell'innovazione e della scienza. "Sui computer del futuro l'Italia in prima fila grazie alle università e alla ricerca"
2 minuti di lettura

Da sempre oggetto di fascinazione e oggi al centro delle manovre di superpotenze mondiali e colossi hi-tech, la fisica e le tecnologie quantistiche hanno conquistato il loro spazio anche al Festival dell'innovazione e della scienza, in programma a Settimo Torinese dal 9 al 16 ottobre. Ce ne parla Fabio Sciarrino, fisico dell'Università La Sapienza, che il 15 ottobre parteciperà all'evento "La fisica più bizzarra".  

Come mai si registra così tanto interesse per le tecnologie quantistiche? 
C'è un interesse mondiale, che ha visto una fortissima accelerazione negli ultimi tre anni e che coinvolge Europa, Stati Uniti e Cina ma anche grandi multinazionali, con l'obiettivo di sfruttare le leggi quantistiche per elaborare informazioni. Tale interesse si spiega col fatto che le leggi quantistiche si prestano a molti ambiti di applicazione e che la tecnologia sta raggiungendo una maturità per un suo utilizzo fuori dai laboratori di ricerca”.  

In che senso?
Basti pensare ai computer che usiamo abitualmente e che sono basati su un'informazione binaria tale per cui il bit è 0 oppure 1. Ecco, con le leggi quantistiche è possibile avere forme più ibride e sofisticate, che contemplino la coesistenza di 0 e 1. Ora siamo nella fase di transizione per passare dai risultati preliminari a risultati sempre più raffinati, ma senza dubbio le leggi quantistiche spalancano nuovi scenari, con possibilità di applicazioni delle tecnologie in svariati ambiti, che spaziano dai computer alla comunicazione”.  

Proprio in questi due settori il gruppo del dipartimento di fisica dell'Università di Roma La Sapienza da lei guidato ha di recente ottenuto due importanti risultati...
Sì, prima di tutto, però, mi lasci dire che l'Italia sulle tecnologie quantistiche ha acquisito competenze molto forti grazie alle università e alla ricerca. Il mio gruppo della Sapienza, in particolare, utilizza i fotoni come sistema nel quale scrivere l'informazione. Le nostre attività sono finanziate da risorse europee e in parte anche italiane. In particolare, io coordino il progetto europeo Phoqusing e sono ‘principal investigator’ del progetto QU-BOSS finanziato dall'European Research  Council”.  

Tornando agli esperimenti, quali risultati avete ottenuto?
Abbiamo effettuato due tipi di esperimenti: il primo di crittografia e il secondo di computazione quantistica. Con il primo, svolto in collaborazione con il gruppo di nanofotonica sempre del dipartimento di fisica della Sapienza coordinato da Rinaldo Trotta, abbiamo mandato singoli fotoni da un edificio all'altro dell'università per realizzare una comunicazione quantistica. Lo abbiamo fatto per la prima volta usando emettitori di luce chiamati 'punti quantici', che consentono di generare stati quantistici con proprietà uniche”.   

Ci spieghi meglio la portata di questa scoperta: in pratica si guadagna una maggiore sicurezza nel passaggio del messaggio e nello scambio di informazioni?
Sì. Per capire come, bisogna tenere conto che le sorgenti sviluppate generano stati cosiddetti 'entangled'. E con 'entanglement' si intende appunto 'aggrovigliamento', fenomeno che si verifica quando due particelle, come in questo caso due fotoni, essendo aggrovigliate tra loro, si comportano in qualche modo all'unisono. Ecco, questi stati 'entangled' garantiscono protocolli con un livello di sicurezza incondizionato. In altri termini, nemmeno se il nemico fosse un alieno sarebbe in grado di decriptare il messaggio”.  

E con il secondo esperimento sulla computazione quantistica cosa avete ottenuto? 
In collaborazione con il gruppo guidato da Roberto Osellame dell'istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr, abbiamo messo a punto un prototipo di processore programmabile tridimensionale per effettuare computazione quantistica basata su una piattaforma di fotoni. Per farlo, abbiamo realizzato un chip dove si propaga la luce, dispositivo che ha la particolarità di avere tre dimensioni rispetto alle due consuete”.  

Perché si è rivelata una scoperta particolarmente importante?
Il computer quantistico è al momento una delle grandi sfide dell'umanità, paragonabile per molti aspetti a quello che negli anni '60 significava andare sulla Luna. In molti ci stanno lavorando, compresi grandi aziende quali Google e Ibm, con approcci diversi. Il grande vantaggio, in questo caso, sono gli algoritmi molto più rapidi che la computazione quantistica offre rispetto a quella tradizionale per la risoluzione di alcuni problemi”.  

E i prossimi progetti? 
Nella computazione, stiamo realizzando una nuova piattaforma di calcolo, chiamata Qolossus, che sarà fotonica ibrida e sfrutterà l'assemblaggio di diverse tecnologie. Mentre sulla crittografia lavoriamo all'estensione del link a una rete aumentando così la complessità della comunicazione”.