Ipercomputer quantistico, un progetto italiano

È un progetto innovativo tutto italiano che può avere applicazioni tali da entrare a far parte della nostra vita quotidiana.

La ricerca avanzata viene dalla Calabria ed è stata avviata presso il FoPRC (Foundation of Physics Research Center), un centro che realizza studi all’avanguardia, in grado di progettare un computer quantistico più piccolo, e più potente, di quello predisposto dai grandi colossi dell’informatica.

Un’eccellenza calabrese, quella del FoPRC, che, tuttavia, è conosciuta in molti ambiti territoriali nazionali, tra i quali anche quello toscano.

Il suo fondatore e direttore, il professor Luigi Maxmilian Caligiuri, è stato, infatti, più volte, relatore a convegni e incontri, di carattere scientifico, tenuti in varie province della Toscana.

Ambiti di intervento

Gli studi condotti nell’ente di ricerca calabrese potrebbero aprire le porte a una serie di innovazioni di valore tecnologico assai importante, la cui applicazione sarebbe in grado di creare nuovi scenari nella vita di tutti i giorni.

In tal senso è sufficiente fare riferimento al tema dell’intelligenza artificiale, cioè alla possibilità di realizzare sistemi compatti, in grado di svolgere una quantità di calcoli molto superiore a quella attualmente esistente.

D’altronde, nell’epoca contemporanea, l’intelligenza artificiale, cioè la capacità di una macchina di svolgere funzioni tipiche della mente umana, trova la propria naturale applicazione in ogni ambito della vita civile.

Caratteristiche del progetto

Il progetto avviato presso FoPRC, basato sulla dinamica quantistica dei cosiddetti fotoni evanescenti, generati da stati particolari della materia condensata, consentirebbe di realizzare un computer quantistico in grado di eseguire calcoli in modalità «accelerata», ovvero a una velocità impensabile per tutti i sistemi studiati fino ad ora. Il nuovo dispositivo sarebbe capace di rivoluzionare il concetto stesso di computazione rendendo possibile l’esecuzione di un numero virtualmente «infinito» di passaggi computazionali in un intervallo di tempo finito senza incorrere nelle difficoltà che incidono sugli schemi usuali di calcolo quantistico.

Progetto in sintesi

In estrema sintesi, i risultati della ricerca condotta presso il FoPRC, rispetto a quanto esistente oggi nel panorama internazionale, possono essere così riassunti: 

Velocità di calcolo esponenzialmente maggiore che consente di ottenere un tempo di calcolo che non aumenta pur aumentando (anche virtualmente all’infinito) il numero di operazioni;

Stabilità del sistema contro la decoerenza anche a temperature vicine a quella ambiente senza bisogno di particolari infrastrutture di raffreddamento;

Estrema controllabilità degli stati quantistici del sistema;

Basso consumo di energia e assenza di emissioni inquinanti;

Dimensioni ridotte e impiego di materiali di molto più semplice realizzazione;

Scalabilità con conseguente aumento esponenziale della velocità di calcolo con aumenti di richieste energetiche trascurabili.

Tali risultati indicano chiaramente la possibilità di realizzare un nuovo modello di computer quantistico in grado di superare gli attuali limiti computazionali, introducendo una nuova frontiera nel settore del calcolo quantistico, le cui applicazioni, sia nel campo teorico, sia in quello delle applicazioni tecnologiche avanzate (spaziando dalla simulazione dei sistemi quantistici complessi alla ricerca e alla comprensione delle leggi fisiche fondamentali, dalla biofisica alle biotecnologie al settore dell’intelligenza artificiale, criptazione dei dati, etc.) appaiono profonde e oggi inimmaginabili.

Il Foundation of Physics Research Center

Il Foundation of Physics Research Center è un ente di ricerca internazionale indipendente, nato in Calabria nel 2013. I suoi obiettivi principali sono quelli di attuare, coordinare e promuovere attività di ricerca fondamentale, e applicata, nel settore della fisica e delle applicazioni tecnologiche avanzate.

FoPRC ha oggi all’attivo numerose collaborazioni internazionali di ricerca in diversi paesi del mondo tra i quali, in primis, gli Stati Uniti e il Giappone.

Di recente, è stato  incluso, tra l’altro, nell’elenco delle strutture afferenti alla Quantum Flagship (https://qt.eu/engage/community/directories/foundation-of-physics-research-center-foprc/), la rete europea finalizzata a realizzare i progetti strategici avanzati della Commissione Europea nel settore delle tecnologie quantistiche, ed è iscritto nell’Anagrafe nazionale delle ricerche istituito presso il Miur.

Il suo fondatore e direttore, professor Luigi Maxmilian Caligiuri, è stato, più volte, relatore a convegni e incontri tenuti in varie province della Toscana.

Fra i più recenti, si segnalano: Matrix Life (Cascina, gennaio 2018); Acqua, luce e suono nella programmazione epigenetica del benessere (Firenze, maggio 2018); Oltre i confini della mente (Pisa, giugno 2018).