3,2 milioni a FBK per sviluppare simulatore quantistico del futuro
La Fondazione coordina il progetto EPIQUS, finanziato dalla Commissione Europea
La Commissione Europea ha deciso di destinare un finanziamento di 3,2 milioni di euro al progetto EPIQUS, coordinato dalla Fondazione Bruno Kessler e con la partecipazione dell’Università di Trento. L’obiettivo? Sviluppare il simulatore quantistico del futuro.
Il progetto di FBK è finanziato all’interno dell’iniziativa FET — Future Emerging Technologies di Horizon 2020. EPIQUS (acronimo di Elecronic-photonic integrated quantum simulator platform) punta a creare una nuova generazione di simulatori quantistici, di dimensioni estremamente ridotte, completamente integrati, capaci di funzionare a temperatura ambiente e di potenza scalabile, nonché in grado di affiancare più dispositivi in parallelo.
Per capire la portata del progetto è necessario spiegare a grandi linee cosa è un simulatore quantistico e come sono i simulatori attuali. Il simulatore quantistico è una macchina in grado di studiare dei sistemi quantistici che non possono essere modellati da supercomputer: per capire qual è la situazione attuale del settore, può essere utile ricordare che IBM ha presentato il suo primo computer quantistico commerciale nel 2019, mentre nel 2018 Google ha lanciato un nuovo processore per computer quantistici da 72 qubit.
I dispositivi che si trovano attualmente sul mercato si basano su superconduttori generati a temperature inferiori a -270 gradi centigradi, con le più differenti applicazioni nel mondo dell’industria e della ricerca. Come spiega Mher Ghulinyan, ricercatore della Fondazione Bruno Kessler e coordinatore del progetto, «ciò che vogliamo realizzare è estremamente ambizioso, e l’esecuzione e il successo del progetto si basano su competenze multidisciplinari. Questi elementi di complessità, novità e prospettive innovative per le tecnologie quantistiche hanno portato alla valutazione positiva da parte della Commissione Europea, che con lo schema FET intende finanziare progetti ad alto rischio ma con elevatissimo potenziale di impatto».
Il progetto è infatti portato avanti grazie a competenze provenienti da campi disciplinari differenti. Si parla infatti di fotonica quantistica integrata, di tecnologia di micro e nanofabbricazione, di ingegneria dei circuiti fotonici ed elettronici, di ottica quantistica e spettroscopia, di teoria dell’informazione quantistica e progettazione software. Come sottolinea Lorenzo Pavesi, tra i responsabili di Q@TN e coordinatore per l’ateneo in EPIQUS, «la sinergia tra enti di ricerca del territorio e la collaborazione esistente tra Università di Trento e FBK sulla fotonica al silicio hanno reso credibile la proposta trentina e sono la premessa per il successo del progetto».
Da una parte, quindi, ci sono gli attuali “quantum simulator”, capaci solo parzialmente di creare e di far evolvere stati quantistici corrispondenti a quelli dei sistemi complessi oggetto di sperimentazione. Sono simulatori di grandi dimensioni, che lavorano a temperature bassissime, non del tutto integrabili. Quello che si intente realizzare attraverso il progetto EPIQUES è invece, come spiega Ghulinyan, «un unico chip di silicio della grandezza di 1cm2 (quanto 1 centesimo di Euro), capace di lavorare a temperatura ambiente e che contiene al suo interno tutte le funzionalità necessarie. Non solo, tramite un algoritmo e un apposito software che svilupperemo, il simulatore potrà essere collegato ad un tradizionale pc dal quale sarà possibile ricevere dati e dare input, effettuare verifiche dei risultati e validare le simulazioni. La capacità di effettuare tutto questo a temperatura ambiente rappresenta un vantaggio enorme per la portabilità, interfacciabilità e diffusione del simulatore quantistico».
