Oggi, presso Villa Saporiti a Como, dalle 12,45 si terrà l'evento "Quantum per l’Italia. Ricerca, imprese, istituzioni: dall’infrastruttura alle applicazioni" per l'inaugurazione ufficiale di Volta B1, l’infrastruttura computazionale più potente d' Italia, la seconda in Europa con oltre 4.400 qubit, dopo l'infrastruttura Juniq, aggiornato con un processore da oltre 5.000 qubit, del Centro di Supercalcolo di Julich, in Germania, che lavora alla sua integrazione con Jupiter, il primo supercomputer classico in Europa a raggiungere la scala exascale (oltre un miliardo di miliardi di calcoli al secondo). Sebbene Julich abbia una quantità di qubit numericamente superiore, Volta B1 vanta il chip di sesta generazione D-Wave Advantage2 nativo. Questo significa che, pur avendo meno qubit totali rispetto alla macchina tedesca, il sistema italiano beneficia fin da subito della più avanzata architettura a connettività a 20 vie e di una stabilità di coerenza raddoppiata. Di conseguenza, per l'Europa si tratta del secondo grande polo continentale per il calcolo quantistico ad annealing, ma dal punto di vista dell'architettura del singolo chip, Volta B1 porta sul territorio italiano una delle varianti tecnologiche più moderne rilasciate da D-Wave. Alla cerimonia è stata invitata la premier Giorgia Meloni ed è previsto un suo messaggio. Prenderanno inoltre parte rappresentanti delle istituzioni, del Governo e del mondo scientifico-accademico, tra cui Matteo Piantedosi, ministro dell'Interno, Tommaso Foti, ministro per gli Affari Europei, il PNRR e le Politiche di Coesione, Alfredo Mantovano, sottosegretario di Stato alla Presidenza del Consiglio dei ministri, Alessio Butti, sottosegretario di Stato con delega all'Innovazione Tecnologica e alla Transizione Digitale, Vittorio Rizzi, direttore generale del Dipartimento delle informazioni per la sicurezza (DIS), Vincenzo Vespri, presidente del Comitato nazionale per le celebrazioni del bicentenario della morte di Alessandro Volta, Maria Pierro, rettrice dell'Università degli Studi dell'Insubria, Fabio Beltram, coordinatore scientifico NQSTI, Alan Baratz, ceo di D-Wave ed i professori Alain Connes ed Ugo Moschella.

Trattandosi di un quantum annealer, le sue specifiche tecniche sono ottimizzate per scopi industriali e per risolvere complessi problemi di calcolo combinatorio. Utilizza il nuovo processore quantistico denominato Zephyr, che fa fare al sistema un salto generazionale in termini di pura densità computazionale rispetto alle serie precedenti. Ogni singolo qubit è in grado di interagire e "parlare" direttamente con altri 20 qubit limitrofi. Questo incremento del 33% rispetto alla precedente generazione (che si fermava a 15) permette di mappare problemi logici e variabili industriali complesse in modo molto più naturale ed elegante. Il sistema registra un aumento del 40% della scala energetica. Significa che i legami e le interazioni tra i qubit sono più forti e stabili, garantendo una precisione nettamente superiore nel calcolo delle soluzioni. Grrazie a un profondo restyling dei materiali e dei processi di fabbricazione del chip quantistico, il tempo di coerenza (la stabilità dei qubit) è più che raddoppiato. Ciò si traduce in una drastica riduzione dei tempi necessari a processare una risposta (time-to-solution). L'isolamento hardware aggiornato riduce i disturbi magnetici e termici esterni, permettendo una rappresentazione matematica fedele dei problemi senza che il sistema collassi o generi errori di calcolo. Volta B1 lavora in sinergia con algoritmi classici e acceleratori software che gli consentono di gestire in modalità quantistica-ibrida problemi mastodontici, arrivando a supportare fino a due milioni di variabili e vincoli contemporaneamente. Nonostante l'immensa potenza di calcolo, l'intera infrastruttura richiede appena 12,5 kW di energia elettrica per funzionare. Questo lo rende enormemente più efficiente rispetto ai supercomputer tradizionali delle stesse capacità computazionali. A differenza della maggior parte dei servizi quantistici erogati esclusivamente via cloud da server remoti situati negli Stati Uniti, l'accordo tra D-Wave e Swiss Quantum Technology (SQT) ha previsto il posizionamento della macchina fisica on-premises direttamente a Como, garantendo la sovranità e la sicurezza dei dati sensibili delle aziende e delle università italiane che ne usufruiranno.  I computer quantistici ad annealing non servono a far girare software generici, ma sono "calcolatori specializzati" per problemi di ottimizzazione combinatoria (ovvero trovare la scelta migliore tra miliardi di combinazioni possibili).

Grazie alla maggiore connettività tra i qubit, Volta B1 permette di mappare una serie di scenari senza dover frammentare il problema in sotto-operazioni. Per la logistica e supply chain, ottimizzazione delle rotte di flotte di veicoli (marittimi, aerei o terrestri) in tempo reale, gestione dei flussi nei magazzini automatizzati e pianificazione dei turni del personale su macro-scala. Per la finanza e gestione del rischio, arbitraggio finanziario, ottimizzazione algoritmica dei portafogli azionari per massimizzare i rendimenti riducendo al minimo la volatilità, e rilevamento istantaneo delle frodi bancarie. Per la scienza dei materiali e farmaceutica, simulazione di strutture molecolari complesse per scoprire nuovi materiali conduttori o accelerare le prime fasi di sviluppo di farmaci personalizzati. Per le reti e telecomunicazioni, ottimizzazione delle frequenze e dei nodi delle reti 5G/6G e gestione intelligente del traffico e dei carichi energetici nelle smart grids (reti elettriche cittadine). Aeroitalia ha già sottoscritto un’intesa con Q-Alliance per esplorare applicazioni nella pianificazione delle rotte e delle operazioni di volo.

Il funzionamento del quantum annealing può essere immaginato con una metafora visiva come la ricerca del punto più basso in un paesaggio montuoso. Un problema di ottimizzazione aziendale viene tradotto in una mappa tridimensionale fatta di "montagne" (scelte pessime o costose) e "valli" (scelte ottime ed economiche). L'obiettivo è trovare la valle più profonda in assoluto (il minimo globale). Un supercomputer tradizionale si comporta come un esploratore a piedi. Deve scalare ogni montagna e scendere in ogni vallata per misurarla. Se si imbatte in una valle profonda, rischia di fermarsi lì credendo sia la migliore, ignorando che dietro la montagna successiva c'è una valle ancora più profonda (un minimo locale). Il quantum annealer sfrutta le proprietà della fisica quantistica. Invece di scalare la montagna, i qubit sfruttano il quantum tunneling (effetto tunnel), "attraversando" letteralmente le barriere energetiche delle montagne. La macchina fa evolvere il sistema in modo che i qubit si stabilizzino naturalmente e contemporaneamente nello stato di energia più basso possibile. In un computer ad annealing, le variabili del tuo problema reale (esempio i singoli camion di una flotta o le azioni di un portafoglio) devono essere collegate tra loro sul chip. Se un qubit può parlare solo con pochi vicini, il programmatore deve usare più qubit per rappresentare una singola variabile complessa, "sprecando" potenza. Con la connettività a 20 vie di Volta B1, ogni qubit gestisce molte più relazioni dirette: i problemi del mondo reale si riflettono sul chip in modo più denso, accurato e senza passaggi intermedi che rallentano il calcolo. Alessio Butti, in una intervista a Milano Finanza, ha affermato che “Non è costata nemmeno un centesimo di denaro pubblico”, “il nostro contributo è aver dato un indirizzo strategico riconoscibile, che mette in relazione ricerca, sicurezza nazionale e sviluppo industriale. E’ una condizione importante per favorire collaborazioni internazionali e dare una prospettiva agli investitori”, “come infrastruttura di calcolo quantistico destinata alle imprese, ci aspettiamo che consenta di formare personale qualificato, sviluppare applicazioni industriali e capacità di generare conoscenze e proprietà intellettuale in Italia. Il governo ha messo le tecnologie quantistiche tra le priorità nazionali, anche attraverso il sostegno a costruire un ecosistema ricerca-industria. Vogliamo che le nostre imprese possano partecipare fin dall’inizio a questa evoluzione, sviluppando competenze e applicazioni proprie”, “il nostro obiettivo è fare in modo che attorno a questa capacità di calcolo crescano attività economiche e opportunità per i giovani ricercatori”. Riguardo l’intelligenza artificiale il sottosegretario ha inoltre spiegato: “L'Italia si è dotata di una legge nazionale sull'IA allineata al quadro europeo e ha previsto un programma di investimenti fino a un miliardo di euro, attraverso gli strumenti di Cdp Venture Capital, per sostenere startup, pmi e tecnologie strategiche. Abbiamo dato una direzione al settore. Vorrei uno strumento capace di dirci quanto l'intelligenza artificiale contribuisca davvero all'attività di un'impresa, sapere che un'azienda utilizza l'AI non basta. Il B-Index dovrebbe considerare i processi coinvolti, le competenze dei lavoratori, la qualità dei dati e i risultati ottenuti in termini di produttività, tempi e qualità. Nella valutazione dovrebbero rientrare anche sicurezza, affidabilità e controllo umano. Sono aspetti coerenti con l'approccio adottato dal governo Meloni, che lega lo sviluppo tecnologico alla responsabilità di chi lo introduce. L'utilità sarebbe dare agli imprenditori una misura dei propri progressi e alle istituzioni informazioni più solide per le politiche industriali. Potrebbe diventare anche uno degli strumenti utili a orientare il sostegno pubblico, purché dimostri di misurare in modo attendibile i progressi delle imprese”. (16 ott - red)