Dalla Difesa all’industria, in Italia cresce la febbre del Quantum. Il 17 dicembre, alle Corsie Sistine di Roma, si sono tenuti gli Stati Generali del Quantum (organizzati dal Dipartimento per la Trasformazione digitale della Presidenza del Consiglio dei ministri) ai quali hanno partecipato tanti ministri, a ricordare come la rivoluzione quantistica interessi tanto la Difesa quanto l’industria, tanto l’istruzione quanto l’ambiente: presenti tra gli altri Guido Crosetto, Adolfo Urso, Gilberto Pichetto Fratin e Anna Maria Bernini, oltre al Sottosegretario alla Presidenza del Consiglio Alessio Butti.
Ma mentre le istituzioni (con università e imprese) ragionano sul da farsi, il Paese si ritrova già indietro. Secondo un nuovo studio pubblicato nello stesso giorno dell’evento romano dall’Ufficio Europeo dei brevetti (EPO) e dall’Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE), l’Italia non ha ancora registrato famiglie di brevetti nel settore (al 2024), ma sono in fase di avvio investimenti da 227 mln di euro. Secondo la Strategia Italiana per le tecnologie quantistiche, adottata dal Comitato interministeriale per la transizione digitale (CITD), andrebbero investiti 200 mln all’anno per cinque anni per raggiungere i livelli europei.
Secondo Roberta Romano-Götsch, Chief sustainability officer dell’EPO, “le iniziative nazionali sono fondamentali per l’espansione e la commercializzazione della tecnologia quantistica, e gli approcci adottati variano da paese a paese.Gli stanziamenti pubblici fanno parte del più ampio sforzo europeo volto a rafforzare il proprio ecosistema. Poiché si traducono in round di finanziamento per le principali aziende quantistiche, gli effetti saranno visibili anche nella nostra serie temporale di investimenti. Poiché vi è una spinta continua verso le tecnologie quantistiche, i governi hanno riconosciuto che in questa fase esse presentano una certa immaturità e che esistono significative vulnerabilità nella catena di approvvigionamento. Gli approcci strategici variano da paese a paese e, di conseguenza, le iniziative che i governi scelgono di attuare per promuovere la tecnologia quantistica non sono le stesse. Nelle varie strategie quantistiche nazionali vengono utilizzate politiche di innovazione orientate alla missione (realizzazione di obiettivi specifici). Queste aiutano a orientare gli innovatori, ad esempio consentendo loro di comprendere i settori di applicazione in cui è probabile un aumento della domanda”.
.
I supercomputer già annunciati o inaugurati
All’Italia non mancano progetti già avviati e in dirittura d’arrivo, ma ai supercomputer sparsi tra Bologna, Torino, Roma e Napoli quest’anno si è aggiunta l’iniziativa di una “Q-Alliance” presentata in pompa magna durante il Comolake di Cernobbio. Ecco un elenco:
- Roma: Recentemente è stato presentato Qolossus 2.0. Dietro l’iniziativa: ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Università Sapienza di Roma, il Quantum Lab di Fabio Sciarrino, l’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr di Milano e l’Università di Pavia.
- Napoli: Prima ancora è stato presentato Partenope, ospitato presso la Federico II e finanziato dall’ICSC.
- Torino: A maggio è stato acceso il primo computer quantistico IQM in Italia – uno di 12 in tutto il mondo – da Politecnico di Torino, Fondazione LINKS (Fondazione Compagnia di San Paolo), Inrim e naturalmente IQM Quantum Computers.
- Bologna: La stessa azienda lavora all’IQM Radiance da 54 qubit che verrà ospitato dal Cineca di Bologna, che gli affiancherà un altro computer quantum, EuroQCS-Italy, basato sulla tecnologia degli atomi neutri e sviluppato dalla francese Pasqal.
- Lombardia: dall’ultima edizione del Comolake a Cernobbio è emersa anche la volontà di due aziende nordamericane, D-Wave e IonQ, di allearsi (in una Q-Alliance, per ora definita in un semplice Memorandum of understanding) per sviluppare un hub quantistico in Italia (il “più potente del mondo”, è stato detto), proprio alla luce della strategia lanciata la scorsa estate dal Dipartimento guidato da Alessio Butti, convinto che l’iniziativa darà lavoro a “100 ricercatori italiani”.
Quantum, i numeri degli investimenti
Anche secondo il report il 2025 potrebbe essere un anno di svolta grazie al supporto dei fondi europei per “sviluppare laboratori nazionali, formare la forza lavoro” e spingere gli investimenti, che “si concentreranno su settori chiave come l’informatica, la simulazione, la comunicazione, il rilevamento e la scienza di base, con una partecipazione attiva ai programmi dell’UE e l’obiettivo di aumentare l’autonomia strategica”, analizzano Epo e Ocse. Il gruppo di lavoro dietro alla strategia italiana ha stabilito che “per potersi collocare nel solco dei Paesi a più alto tasso di sviluppo tecnologico ed incrementare attrattività e competitività a beneficio dell’intero ecosistema, l’Italia avrebbe bisogno di programmare un volume di finanziamenti nel settore di circa 200 milioni all’anno, per un periodo di cinque anni (in aggiunta a quanto già investito). Tale ammontare rappresenterebbe lo 0,01% del PIL, una quota prossima a quella già programmata dalla Francia e dalla Germania”.
Tra le realtà italiane, il report cita il National Quantum Science and Technology Institute (NQSTI): 20 centri di ricerca nazionali riuniti in un unico consorzio finanziato dal PNRR con circa 103 mln di euro e che ha “l’obiettivo di coprire l’intero spettro dalla ricerca di base fino allo sviluppo di prototipi, con una forte attenzione agli spin-off accademici e all’innovazione industriale”. Il Nqsti era presente anche alle Corsie Sistine, e si è candidato per partecipare all’iniziativa Q-Alliance annunciata a Cernobbio.
Secondo Roberta Romano-Götsch, “i dati dimostrano che il settore quantistico è intrinsecamente internazionale, sia in termini di innovazione che di finanziamenti. Negli ultimi anni, gli investitori con sede negli Stati Uniti hanno fornito una quota consistente dei finanziamenti globali alle aziende quantistiche, mentre la quota dell’Europa è aumentata grazie al maggiore sostegno offerto da diversi paesi dell’UE. La collaborazione con aziende o investitori non europei è in linea con la realtà delle catene di fornitori globali e delle reti di ricerca che sono alla base di questo settore”.
La strategia e il polo nazionale Quantum
Al centro dell’evento c’era l’attuazione della Strategia italiana sul quantum presentata negli scorsi mesi. I contributi degli Stati Generali dovrebbero confluire nelle prossime fasi di attuazione della Strategia. Il più importante è probabilmente l’appello per la nascita di un polo nazionale Quantum per mettere insieme imprese, università e istituzioni, rilanciato anche dal ministro della Difesa Crosetto, sul modello della Defense Advanced Research Projects Agency degli Stati Uniti, incaricata dello sviluppo di nuove tecnologie per scopi di Difesa.
Il giro d’affari del quantum
Quello militare è solo uno dei settori dove il quantum verrà applicato. Il report di Epo e Ocse cita un mercato da 93 mld di euro entro il 2035. “Le tecnologie quantistiche hanno un potenziale enorme, ma sono ancora nelle prime fasi di sviluppo” ha dichiarato il Presidente dell’EPO, António Campinos. “Come evidenzia questo studio e il rapporto Draghi, l’UE ha margini per aumentare i propri investimenti nel settore quantistico, soprattutto se confrontata con paesi leader come gli Stati Uniti. Ora sono necessari finanziamenti da parte del settore privato per commercializzare la ricerca di base e i governi devono considerare questo settore in rapida crescita una priorità strategica per lo sviluppo dell’innovazione”.
Secondo lo studio, il numero di famiglie di brevetti internazionali (IPFs) – una serie di domande di brevetto depositate in diversi paesi per la stessa invenzione – nel settore quantistico è quintuplicato solo nell’ultimo decennio.
I tre verticali principali della tecnologia sono comunicazione quantistica (il settore con più domande di brevetto fino al 2022), calcolo quantistico (compresa la simulazione) e rilevamento quantistico. “Il settore dell’informatica quantistica ha registrato la crescita maggiore in termini di IPF durante il periodo in esame, con un aumento di quasi 60 volte rispetto al 2005, ed è destinato a diventare il settore più importante dell’ecosistema quantistico”, secondo il report.
L’Europa insegue gli Usa. E a tutti serve alluminio
Come sono distribuiti i brevetti? Riassumendo i dati del report:
- Tra il 2005 e il 2024 gli innovatori di tutto il mondo hanno generato circa 9740 IPF relativi alla tecnologia quantistica.
- Gli Stati Uniti sono in testa, seguiti da Europa, Giappone, Cina e Repubblica di Corea.
- In Europa guidano la classifica Germania, Regno Unito e Francia. La regione sta inoltre assistendo alla nascita di startup dinamiche, come le aziende francesi C12 e PASQAL, incluse nel rapporto come casi di studio, sebbene molte di esse debbano affrontare sfide in termini di finanziamento e crescita.
- Il settore quantistico comprende oggi più di 4500 aziende, con meno di 1000 aziende (poco meno del 20%) specializzate nelle tecnologie quantistiche (quantum core). “Le principali aziende quantistiche sono in genere startup e dipendono fortemente dagli investimenti iniziali e dai finanziamenti pubblici. Alle aziende non specializzate (80%) sono riconducibili la maggior parte dei brevetti relativi alla quantistica e della creazione di posti di lavoro, e sono nella posizione migliore per la commercializzazione”, dice il report.
- L’Europa ospita uno dei cluster più densi al mondo di aziende leader specializzate nel settore quantistico (quantum core), con percentuali di aziende di quantum core vicine al 40% in paesi come il Regno Unito, i Paesi Bassi e la Francia.
- I primi cinque richiedenti di famiglie di brevetti (IPF) quantistici tra il 2005-2024 sono stati IBM, LG, Toshiba, Intel e Microsoft. Aziende europee come IQM Quantum Computers e Robert Bosch sono tra i migliori richiedenti rispettivamente nei settori dell’informatica e della sensoristica.
- Le prime quattro università per IPF quantistici provengono tutte dagli Stati Uniti.
- Il CNRS, più grande organizzazione di ricerca pubblica in Francia, si distingue come l’unica istituzione pubblica europea ad apparire tra i primi 20 candidati.
- Negli Stati Uniti, come in Giappone, Italia e Turchia, l’alluminio rappresenta la principale importazione tra i “beni rilevanti per il quantistico”.
