L’Italia e la sfida del Quantum: servono strategia e alleanze tra pubblico, privato e ricerca
News - 23/01/2025
di Redazione Innovation Island
Le tecnologie quantistiche e le nuove applicazioni del Quantum (Quantum Computing, Quantum Communication, Quantum Imaging, Quantum Simulators, Quantum Sensors and Metrology) promettono un grande passo avanti in termini di velocità, previsione e sicurezza delle applicazioni. In Italia sono in fase di sviluppo o di ricerca diverse architetture quantistiche e quanto le tecnologie quantistiche saranno a pieno regime, daranno la possibilità di implementare applicazioni realizzabili con i sistemi classici.
Ma a che punto è la sfida Quantum in Europa e in Italia? Ad approfondire l’argomento è il rapporto “Ricerca e Innovazione ICT in Italia“, di Anitec-Assinform.
Se la diffusione commerciale del Quantum Computing si proietta su un orizzonte temporale almeno decennale, le tecnologie quantistiche per sensoristica e comunicazione sono più prossime al mercato.
La previsione è che, entro 4-5 anni, si avranno i primi prototipi di dispositivi quantistici in grado di raggiungere un livello di maturità sufficiente per ottenere un vero vantaggio quantistico. Nel frattempo, gli emulatori offrono ad aziende e ricercatori hanno un’opportunità per iniziare a lavorare anche prima che i computer quantistici siano pronti per l’uso su larga scala e diventare più commerciali.
Attualmente il settore pubblico è il principale investitore nelle tecnologie quantistiche, poiché il costo elevato e la complessità rendono difficile per i player privati sostenere progetti su larga scala. Gli ambiti in cui si sta concentrando lo sforzo di messa a punto di casi d’uso e che con maggiore probabilità saranno impattati dal Computing quantistico sono salute, sicurezza informatica e finanza, con sviluppi interessanti anche in ambito manifatturiero, energetico e logistico.
Ma serviranno piattaforme hardware più economiche ed efficienti e nuove tecniche algoritmiche per raggiungere il cosiddetto “vantaggio quantistico“, per cui i computer quantistici diverrebbero più velo ci dei computer classici nella risoluzione di numerosi problemi reali di grande rilevanza. Questo, prevede il rapporto, accadrà tra il 2030 e il 2040.
Le filiere del Quantum
A livello globale, il mercato del Quantum Computing si attesta su livelli modesti: il valore complessivo è stimato tra 1 e 2 miliardi di dollari di spesa da parte degli utilizzatori finali per il 2023. In Italia, nel 2023, non ha raggiunto i 10 milioni di euro: resta molto diffusa l’incertezza nel mondo imprenditoriale per l’attuale carenza di esempi di applicazioni industriali concrete.
La sperimentazione richiede tempo, ma progredisce, con offerte nuove o migliorate e iniziative di ricerca sempre più collaborative. Per le imprese ICT italiane, la previsione è di interessanti opportunità di investimento nell’integrazione di sensoristica quantistica in sistemi per applicazioni biomedicali, aerospaziali o di altra natura, nello sviluppo dell’elettronica di controllo e processamento del segnale, e in quello del software.
Il peso dei finanziamento pubblici
Essendo la tecnologia ancora in una fase prototipale, in mancanza di un volume di mercato sufficiente, sono i fondi governativi e il venture capital a trainare lo sviluppo degli ecosistemi del Quantum. Secondo McKinsey, i finanziamenti pubblici fino a oggi per le tecnologie quantistiche sono aumentati di oltre il 50% rispetto al 2022, arrivando a circa 42 miliardi di dollari.
Mentre la Cina con 15 miliardi e gli Stati Uniti con 3,8 miliardi hanno precedentemente dominato gli investimenti pubblici nello sviluppo di tecnologie Quantum, nuovi Paesi si sono aggiunti, come la Germania, il Regno Unito e la Corea del Sud. La maggior parte delle iniziative nazionali mira a stabilire la leadership e l’autonomia tecnologica, oltre a stimolare gli investimenti privati.
Mentre i maggiori Paesi europei hanno stanziato fondi nell’ordine dimensionale dei miliardi di euro su un arco temporale anche fino a dieci anni, gli stanziamenti finora assicurati alla ricerca sul Quantum in Italia sono ancora nell’ordine delle centinaia di milioni su un arco di soli tre anni, attraverso la M4C2 del PNRR.
È evidente che questi livelli molto limitati di investimento rispetto ai maggiori Paesi europei non risolvono l’arretratezza che abbiamo rispetto ad altri Paesi nell’innovazione quantistica. Nonostante sia un importante punto di partenza, i fondi governativi sulle tecnologie quantistiche nel nostro Paese sono ancora decisamente insufficienti se si vuole tenere il passo con gli altri Paesi.
Il Quantum rimane a livello globale un settore di nicchia con una quota di meno dell’1% del totale dei finanziamenti di venture capital e molti investitori sono ancora scoraggiati dai costi elevati e dai lunghi cicli di sviluppo della tecnologia. Ne consegue il rallentamento nella creazione di nuove start-up Quantum anche in Europa.
Domanda di nuove competenze Quantum
In Italia inizia a emergere la necessità di creare una base solida e diffusa di competenze quantistiche. È in crescita la domanda di esperti con competenze che spaziano dalla fisica quantistica, alla teoria dell’informazione quantistica, all’informatica con particolare attenzione alla teoria della complessità e ai compilatori e all’ingegneria del software. Una comprensione completa delle sfide future è essenziale per creare soluzioni scalabili efficaci per i sistemi operativi quantistici.
Il Quantum Computing cambierà drasticamente lo scenario delle applicazioni di business in molti settori industriali. Questo richiederà nuove capacità di analisi sull’applicabilità delle tecnologie quantistiche in ambito industriale, finanziario, energetico, professionisti della programmazione quantistica, in grado di indirizzare i problemi attraverso algoritmi quantistici efficienti.
Il Quantum in Italia, opportunità e prospettive
Anche nel nostro Paese il Quantum è ancora lontano, sia da una piena maturità tecnologica che da un vero decollo del mercato. A nostro favore, però, giocano gli asset costruiti attraverso un percorso intrapreso da tempo. L’Italia ha una delle più grandi comunità scientifiche in questo settore: più di 60 gruppi di lavoro con alcuni tra i più autorevoli ricercatori e scienziati, molti dei quali vincitori di progetti nell’ambito della Flagship Europea di durata decennale sulle Quantum Technologies.
L’Italia è stata anche tra le prime nazioni al mondo a implementare una rete in fibra ottica per la distribuzione dello standard di tempo/frequenza e per le comunicazioni quantistiche, gestita dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) denominata “Quantum Backbone”. Va tenuto presente che il rischio di frammentazione è elevato, poiché l’investimento è contenuto e i progetti numerosi, il che potrebbe compromettere l’efficacia complessiva, rallentare i progressi e rendere difficile ottenere risultati significativi a livello internazionale.
L’auspicio è che, come avvenne con il primo elaboratore elettronico italiano, una grande alleanza tra pubblico e privato, tra università, enti di ricerca e aziende, ancora una volta l’Italia riesca a cogliere la grande opportunità rappresentata dalle tecnologie quantistiche, in grado di ridisegnare il panorama industriale e socio-economico del prossimo futuro.
L’aumento degli investimenti in tecnologie Quantum ha intensificato la domanda di una forza lavoro quantistica diversificata ed esperta. Secondo il consorzio europeo dei produttori di tecnologie quantistiche (European Quantum Industry Consortium, QuIC) serve una strategia in due fasi: dapprima, nel breve termine, riqualificare o aggiornare la forza lavoro nelle discipline correlate potrebbe aiutare a colmare il divario, mentre nel lungo termine occorre sviluppare e adattare i programmi educativi e aumentare il profilo delle discipline quantistiche nel mondo accademico.
Aziende e start-up quantistiche stanno investendo nella formazione, nell’attrazione e nel mantenimento di talenti provenienti da varie discipline e competenze. Soprattutto nel breve termine, un elemento chiave è la collaborazione internazionale e il superamento di normative che spesso impediscono agli specialisti non europei di lavorare in Europa al di fuori di un ambiente accademico. Le disposizioni per i visti di lavoro generalmente non includono ancora gli specialisti in tecnologie Quantum.
Nel 2024 il governo italiano ha annunciato investimenti significativi nella ricerca e nello sviluppo della tecnologia quantistica con progetti e programmi di formazione. Nonostante le tempistiche e le somme investite non siano ancora in linea con i principali Paesi europei, per il Quantum italiano il potenziale resta molto alto.
La posizione dell’Italia nelle tecnologie quantistiche, in conclusione, è apprezzabile ma non ancora sufficientemente solida lungo tutti i livelli della filiera. Per beneficiare dello sviluppo delle tecnologie quantistiche e ambire a stabilire un accesso sovrano a questa tecnologia futura, serve migliorare la nostra posizione e mettersi al passo con gli altri leader tecnologici. Insieme al rafforzamento della ricerca di base è urgente individuare fin da subito i filoni su cui garantire un sostegno mirato e a lungo termine così da potere consolidare delle posizioni rilevanti quando il Quantum diventerà un vero e proprio mercato. Per scaricare il rapporto completo, clicca qui. Immagine di wirestock su Freepik.