
QUANTUM COMPUTING
Capire la Rivoluzione che ci Attende
Il quantum computing non è più una promessa da laboratorio: è un campo di battaglia scientifico, industriale e geopolitico, dove si muovono miliardi di dollari e si gioca la sovranità tecnologica delle nazioni. È anche una delle tecnologie più fraintese del nostro tempo, sospesa tra il mito del miracolo e la banalizzazione pubblicitaria.
Questo libro offre una mappa per orientarsi. Spiega, senza formule e senza tradire la sostanza, che cos'è un qubit, perché la meccanica quantistica cambia la grammatica del calcolo e perché il vero collo di bottiglia non è il numero di qubit, ma la correzione d'errore. Poi allarga lo sguardo: gli algoritmi che minacciano la crittografia, il quantum sensing che già misura il mondo e naviga senza GPS, la corsa globale ai finanziamenti, il piano europeo e il ruolo dell'Italia, fino ai rischi etici e alla sfida di regolare senza soffocare.
Filo conduttore è l'intuizione di Scott Aaronson: la meccanica quantistica è «probabilità più un segno meno». Un dettaglio minimo, quasi tipografico, che cambia tutto. Un percorso pensato per professionisti, decisori, giornalisti e cittadini curiosi che non sono fisici, ma vogliono capire una rivoluzione che li riguarda.
SOMMARIO
Prefazione 7
Introduzione - Perché il quantum computing riguarda tutti 10
PARTE PRIMA 18
CAPITOLO 1 - Il computer che conosciamo: cosa sa fare e dove si ferma 19
1.1 Bit, transistor e logica binaria in parole semplici 20
1.2 La legge di Moore e il muro fisico dei semiconduttori 22
1.3 I problemi che un computer classico non può risolvere 24
CAPITOLO 2 28
La meccanica quantistica spiegata senza formule 28
2.1 Il gatto di Schrödinger e la sovrapposizione 29
2.2 L’entanglement: azione spettrale a distanza 31
2.3 «Probabilità più un segno meno»: l’intuizione di Scott Aaronson 32
2.4 Perché il mondo quantistico non è magia, ma fisica 34
CAPITOLO 3 37
Il qubit: l’unità fondamentale del calcolo quantistico 37
3.1 Bit contro qubit: dalla certezza alla probabilità 38
3.2 La sfera di Bloch e le porte logiche quantistiche 40
3.3 Sovrapposizione, interferenza ed entanglement al lavoro 43
3.4 Perché misurare distrugge: il prezzo della meccanica quantistica 45
PARTE SECONDA 48
CAPITOLO 4 50
Le strade per un qubit: le piattaforme tecnologiche 50
4.1 Circuiti superconduttori: la via più battuta – 27% delle aziende 51
4.2 Fotoni: calcolare con la luce – 21% 54
4.3 Ioni intrappolati: gli atomi sospesi nel vuoto – 20% 56
4.4 Qubit di spin e al silicio – 17% 57
4.5 Atomi neutri e atomi freddi – 7% 59
4.6 Qubit topologici e centri NV: le scommesse di frontiera – 5% + 5% 61
4.7 Quantum annealing: il caso a parte di D-Wave, Fujitsu e NEC 64
4.8 La mappa NISQ: chi fa cosa, dai laboratori ai vendor 65
4.9 Confronto ragionato: vantaggi, limiti e maturità di ciascun approccio 68
CAPITOLO 5 71
L’era NISQ: dove siamo davvero oggi 71
5.1 Che cosa significa Noisy Intermediate-Scale Quantum 72
5.2 Quanti qubit servono e quanti ne abbiamo 75
5.3 Il vantaggio quantistico: realtà, promessa o marketing? 77
5.4 Computer quantistici in cloud: l’accesso democratizzato 80
PARTE TERZA 83
CAPITOLO 6 – La correzione d’errore classica: la ridondanza batte il rumore 85
6.1 Il codice a ripetizione e il voto di maggioranza 86
6.2 La ricetta classica: rilevare, inferire, riparare 88
6.3 Da Shannon ai codici correttori moderni 91
CAPITOLO 7 – La correzione d’errore quantistica: misurare l’errore, non il dato 94
7.1 Qubit logici e qubit fisici: perché ne servono milioni per averne pochi 95
7.2 Il codice a ripetizione quantistico: encoding con CNOT e sottospazio codice 96
7.3 Estrazione di sindrome e stabilizzatori: spiare l’errore senza guardare lo stato 98
7.4 Discretizzare l’errore: il trucco degli operatori di Pauli 100
7.5 I codici di Shor, Steane e Calderbank-Shor 101
7.6 La mappa delle famiglie di codici quantistici 103
7.7 Perché il design dei codici quantistici è più difficile del classico 105
CAPITOLO 8 – Il computer fault-tolerant: il vero traguardo 108
8.1 Perché la correzione d’errore è il collo di bottiglia critico 110
8.2 L’eroe nascosto: il decoding in tempo reale 111
8.3 La soglia di fault-tolerance e il risultato «below threshold» di Google Willow 113
8.4 Dal singolo qubit logico alla macchina utile 115
8.5 La roadmap 2026–2035: qubit logici attesi per ciascuna piattaforma 117
8.6 Dove va la ricerca: il co-design come frontiera 119
PARTE QUARTA 123
CAPITOLO 9 – Gli algoritmi quantistici che cambieranno il mondo 125
9.1 L’algoritmo di Shor e la fine annunciata della crittografia RSA 126
9.2 L’algoritmo di Grover e la ricerca accelerata 128
9.3 Simulazione molecolare: farmaci, materiali e chimica 129
9.4 Ottimizzazione combinatoria: logistica, finanza, energia 131
9.5 Machine learning quantistico: realtà o hype? 133
CAPITOLO 10 – Comunicazione quantistica e crittografia 136
10.1 Quantum Key Distribution e comunicazione quantistica 137
10.2 Post-Quantum Cryptography: difendersi prima che sia tardi 139
10.3 Internet quantistico, ripetitori e memorie 142
10.4 «Harvest now, decrypt later»: la minaccia già in corso 144
CAPITOLO 11 – Quantum sensing: misurare il mondo con precisione quantistica 147
11.1 Che cos’è il quantum sensing e perché è già realtà 148
11.2 Orologi quantistici: cold atoms, ioni intrappolati e orologi ottici 150
11.3 Accelerometri e giroscopi quantistici: la Cold Atom Interferometry 152
11.4 Gravimetria e magnetometria quantistica 153
11.5 Quantum imaging: vedere dietro gli angoli e attraverso la nebbia 155
11.6 Quantum PNT: navigare senza GPS 156
11.7 Applicazioni: dal neuroimaging all’esplorazione sotterranea 157
11.8 Chi gioca: Occidente, Cina e la corsa ai sensori 159
11.9 La regola delle cinque gambe: perché il computing non è tutto 160
PARTE QUINTA 163
CAPITOLO 12 – La piramide della dominanza tecnologica 164
12.1 Minerali critici ed energia: terre rare, stretti, porti e pipeline 165
12.2 Semiconduttori: chip avanzati, EUV di ASML e software EDA 167
12.3 Cloud e data center: hyperscaler, networking e infrastruttura 168
12.4 Modelli, dati e applicazioni: Big Tech e AI di frontiera 170
12.5 Il vertice: finanza, SWIFT, CHIPS, Fedwire e banche corrispondenti USA 172
CAPITOLO 13 – Il triangolo impossibile dell’economia globale 174
13.1 Interdipendenza, sicurezza, competizione: solo due lati alla volta 175
13.2 Dalla guerra fredda (1945–1989) alla globalizzazione (1989–2014) 177
13.3 L’età della guerra economica (2014–oggi) 179
13.4 Chokepoints: l’arma economica come strategia 181
CAPITOLO 14 – La corsa ai finanziamenti 184
14.1 Le geografie a confronto: AI, Internet e Quantum per continente 185
14.2 I 407 attori dell’offerta: 309 nativi quantum e 98 aziende tradizionali 186
14.3 Il denaro privato: dai 0,5 mld del 2020 ai 6 mld del 2025 189
14.4 Lo squilibrio tra Europa e America: tante aziende, pochi fondi 191
14.5 La Top 5 dell’hardware e la concentrazione dei fondi 192
14.6 Il denaro pubblico: la mappa globale degli investimenti statali 193
14.7 I colossi tech e lo squilibrio con l’Asia 195
PARTE SESTA 198
CAPITOLO 15 – Il piano europeo: dalla Quantum Europe Strategy al Quantum Act 199
15.1 I pilastri della strategia quantistica europea 200
15.2 Il Quantum Act: dalla strategia alla legge 202
15.3 Infrastruttura, dual-use, difesa e una forza lavoro per il futuro 204
CAPITOLO 16 – Il panorama italiano: un triennio denso di risultati (2022–2025) 207
16.1 La Strategia Italiana per le Tecnologie Quantistiche 208
16.2 NQSTI, AQI e SISTEQ: l’ecosistema della ricerca 210
16.3 ICSC: il Centro Nazionale in HPC, Big Data e Quantum Computing 212
16.4 Lo Spoke 10: chi guida il quantum computing italiano 213
16.5 Leonardo e il quantum sensing: un caso italiano di eccellenza 215
PARTE SETTIMA 219
Rischi, etica e regolazione 219
CAPITOLO 17 - Quantum computing e società: rischi, etica, regolazione 220
17.1 Il rischio di un monopolio quantistico 221
17.2 Implicazioni etiche e di sorveglianza 225
17.3 Regolare senza soffocare: la sfida normativa 228
Chiusura del capitolo 232
Conclusione – Il segno meno che cambia tutto 234
Bibliografia e fonti 242
Glossario essenziale del quantum computing 259
Indice analitico 276
Nota per il lettore
Il computer quantistico non sostituisce il computer classico: lo affianca, come macchina specializzata, là dove la natura del problema richiede un modo diverso di rappresentare e manipolare l’informazione.
Il vantaggio quantistico non vale per tutto, né renderà automaticamente più veloci le attività quotidiane: potrà emergere solo in alcune classi di problemi, come la simulazione di sistemi quantistici, alcuni calcoli crittografici, specifiche forme di ottimizzazione e particolari algoritmi matematici.
La vera soglia storica, quindi, non sarà il numero spettacolare di qubit fisici annunciati nei comunicati stampa, ma la disponibilità di qubit logici affidabili, corretti dagli errori e capaci di sostenere calcoli utili, ripetibili e industrialmente significativi.
Prefazione
Il 23 maggio 2026, in una sala del Quadrato della Radio a Milano — uno di quegli edifici razionalisti che sembrano progettati per ospitare il futuro — ho assistito a una giornata di relazioni che ha cambiato la direzione di questo libro. Ero andato con un’idea chiara: scrivere un testo introduttivo sul quantum computing destinato a chi non ne sapeva nulla. Sono uscito con la convinzione che quel libro sarebbe stato inutile, o almeno insufficiente.
Il motivo è semplice. Il quantum computing non è più una promessa teorica che si può raccontare con il gatto di Schrödinger e qualche metafora sulla moneta che gira. È diventato un campo di battaglia tecnologico, industriale e geopolitico dove si muovono miliardi di dollari, dove governi competono per la sovranità tecnologica, dove aziende corrono per costruire macchine che ancora non funzionano come dovrebbero, ma che funzioneranno. E quando funzioneranno, cambieranno tutto: dalla crittografia alla farmacologia, dalla logistica alla finanza, dalla difesa alla navigazione senza GPS.
Quel giorno al Quadrato della Radio ho ascoltato Luca Barletta del Politecnico di Milano spiegare perché la correzione d’errore quantistica è il vero collo di bottiglia — non un dettaglio tecnico, ma il problema che separa le dimostrazioni di laboratorio dal calcolo utile. Ho visto i ricercatori dell’Osservatorio Quantum Computing del Politecnico presentare numeri che raccontano una corsa globale: 407 aziende nel settore, sei miliardi di dollari di finanziamenti privati nel solo 2025, un’Europa che ha il 41 per cento delle aziende ma attrae appena il 18 per cento dei fondi. Ho ascoltato gli ingegneri di Leonardo descrivere sensori quantistici che vedono dietro gli angoli e navigano senza satelliti — tecnologie che non sono fantascienza, ma prototipi funzionanti.
Ho capito che il libro doveva cambiare pelle. Non poteva limitarsi a spiegare cos’è un qubit a chi non lo sa: doveva offrire una mappa a chi il qubit lo ha sentito nominare, ma vuole capire dove siamo davvero, quanto manca, chi sta vincendo e cosa c’è in gioco. Doveva parlare a quel pubblico crescente di professionisti, manager, decisori pubblici, giornalisti e cittadini curiosi che non sono fisici, ma che hanno bisogno di orientarsi in un cambiamento tecnologico che li riguarda.
* * *
Questo libro è organizzato in sette parti. La prima offre le basi: cosa fa un computer classico, perché si ferma, e come la meccanica quantistica apre una strada diversa. La seconda entra nelle tecnologie: le piattaforme hardware, le aziende, lo stato dell’arte dell’era NISQ. La terza affronta il cuore del problema — il rumore, gli errori, la correzione d’errore quantistica — con un livello di dettaglio che non troverete in altri libri divulgativi italiani, perché senza capire la correzione d’errore non si può capire perché il quantum computing utile è ancora lontano. La quarta parte presenta gli algoritmi e le cinque «gambe» del quantum: computing, comunicazione, crittografia, sensing e metrologia. La quinta racconta la geopolitica: la piramide della dominanza tecnologica americana, il triangolo impossibile dell’economia globale, la corsa ai finanziamenti. La sesta guarda all’Europa e all’Italia, con il futuro Quantum Act, previsto nel percorso europeo per il 2026 (in seguito Quantum Act Europeo), e l’ecosistema della ricerca italiana. La settima, infine, affronta i rischi, l’etica e la regolazione.
Il lettore non è obbligato a leggere tutto in ordine. Chi è interessato soprattutto alla geopolitica e ai finanziamenti può partire dalla Parte Quinta dopo aver letto l’Introduzione. Chi ha già una formazione scientifica può saltare la Parte Prima e immergersi direttamente nella Terza. Chi vuole capire le applicazioni concrete può andare diritto alla Quarta, in particolare al Capitolo 11 sul quantum sensing. Il libro è costruito in modo che ogni parte sia leggibile in modo autonomo, con rimandi interni dove necessario.
* * *
Un’avvertenza sul registro. Questo non è un manuale e non è un saggio accademico. È un libro di saggistica divulgativa che si rivolge a lettori colti con conoscenze tecniche di base — quelli che in questo campo vengono chiamati, con una punta di autoironia, «semi-esperti». Ho scelto di evitare le formule matematiche tranne dove sono strettamente necessarie per capire un concetto (e anche lì le accompagno con una spiegazione a parole). Ho scelto di usare i termini tecnici in modo preciso, introducendoli alla prima occorrenza con una definizione contestuale, e di raccoglierli tutti nel glossario finale. Ho cercato di scrivere in prosa distesa, senza elenchi puntati nelle sezioni narrative, perché credo che un argomento complesso meriti frasi intere, non pallini.
I dati quantitativi riportati nel libro provengono da fonti che ho verificato secondo un criterio che chiamo il «framework 4A»: autorevole, aggiornata, autonoma, autentica. Le fonti principali sono l’Osservatorio Quantum Computing del Politecnico di Milano, il CINECA Quantum Computing Lab, le relazioni del convegno del Quadrato della Radio (23 maggio 2026), e il volume Chokepoints: American Power in the Age of Economic Warfare (Penguin Publishing). Dove i numeri sono incerti o contestati — come nel caso dei finanziamenti cinesi, che le stime collocano in una forchetta tra 8 e 15 miliardi di euro — lo segnalo esplicitamente.
* * *
Devo dei ringraziamenti. Al professor Luca Barletta del Politecnico di Milano, la cui relazione sulla correzione d’errore quantistica ha ispirato l’intera Parte Terza di questo libro. Ai ricercatori dell’Osservatorio Quantum Computing per la generosità con cui condividono dati e analisi. Agli ingegneri di Leonardo che al Quadrato della Radio hanno mostrato cosa significa portare la fisica quantistica fuori dal laboratorio e dentro un sistema di difesa. A Scott Aaronson, che non ho mai incontrato di persona, ma la cui intuizione — «la meccanica quantistica è teoria della probabilità più un segno meno» — è il filo conduttore che attraversa queste pagine dal titolo alla conclusione.
Il segno meno di Aaronson è una cosa piccola. Un’interferenza, una cancellazione, un dettaglio che sembra trascurabile. Ma è quel dettaglio a cambiare tutto. Spero che questo libro aiuti il lettore a capire perché.
Achille De Tommaso
Milano, giugno 2026
Introduzione - Perché il quantum computing riguarda tutti
Il quantum computing non è imminente in tutte le sue forme, ma non è nemmeno remoto come alcuni pensano. È già presente nei laboratori, nei cloud sperimentali, nei programmi pubblici, nelle roadmap industriali, negli standard crittografici, nei sensori, nelle strategie militari, nei piani europei, nelle startup, nei brevetti e nei capitali. Come spesso accade, il futuro non arriva in un giorno. Arriva per strati. Prima nelle conferenze, poi nei laboratori, poi nelle infrastrutture, poi nei mercati, poi nelle norme, poi nella vita quotidiana, quando ormai ci sembra naturale ciò che pochi anni prima sembrava impossibile. Ogni grande tecnologia attraversa, prima di diventare una presenza ordinaria nella vita collettiva, una fase in cui sembra appartenere contemporaneamente al futuro e al mito. Il quantum computing si trova esattamente in questa zona di confine. È abbastanza reale da mobilitare governi, laboratori, multinazionali, investitori, agenzie di difesa e università, ma è ancora abbastanza difficile da comprendere da alimentare racconti esagerati, promesse premature, timori confusi e una certa fascinazione quasi magica. Il compito di questo libro è sottrarre il calcolo quantistico sia alla nebbia del miracolo, sia alla banalizzazione pubblicitaria, per restituirlo al suo vero dominio, quello della fisica, dell’informatica, dell’ingegneria e, ormai, della geopolitica.
Il computer quantistico non è semplicemente un computer più veloce. Questa è forse la prima idea da abbandonare. Non dobbiamo immaginarlo come un supercalcolatore classico più potente, una specie di automobile con più cavalli o di processore con più transistor. Un computer quantistico non accelera tutto. Non renderà istantaneamente più rapido scrivere una lettera, navigare in Internet, guardare un film, calcolare una fattura o aprire un foglio elettronico. La sua importanza nasce da un fatto più sottile e più profondo, esso cambia il modo in cui alcuni problemi possono essere rappresentati e trattati. Non lavora soltanto su zeri e uni, ma su stati fisici che obbediscono alle regole della meccanica quantistica, sovrapposizione, interferenza, entanglement, misura probabilistica. In alcuni casi, queste regole permettono scorciatoie che il calcolo classico non possiede.
Per questo il quantum computing riguarda tutti, anche chi non programmerà mai un circuito quantistico, anche chi non entrerà mai in un laboratorio criogenico, anche chi continuerà a usare il proprio computer, il proprio telefono e i propri servizi digitali senza vedere, sullo schermo, alcun qubit. Le tecnologie più profonde non si riconoscono sempre dall’oggetto che abbiamo in mano. Spesso agiscono a monte, nelle infrastrutture invisibili, nella sicurezza delle comunicazioni, nella progettazione dei farmaci, nei materiali, nella logistica, nella finanza, nella difesa, nei sistemi di navigazione, nei sensori, nella capacità degli Stati di proteggere o perdere sovranità tecnologica. Il quantum computing appartiene a questa famiglia di tecnologie profonde, non cambia soltanto un dispositivo, può cambiare le condizioni stesse del potere tecnico.
La ragione è semplice da dire e difficile da esaurire. Il mondo naturale, alla scala degli atomi e delle particelle, non è classico. Le molecole, gli elettroni, i materiali, le reazioni chimiche e molti processi fondamentali non si comportano come palline ordinate che seguono traiettorie intuitive. Si comportano secondo la grammatica della meccanica quantistica. Quando un computer classico tenta di simulare accuratamente questi sistemi, è costretto a tradurre un linguaggio quantistico in un linguaggio binario, e il costo di questa traduzione può crescere in modo esplosivo. L’idea originaria, che Richard Feynman espresse con limpidezza, è quasi inevitabile, se la natura è quantistica, forse il modo migliore per simularla non è costringerla dentro una macchina classica, ma costruire una macchina che parli, almeno in parte, la sua stessa lingua.
Qui entra in gioco il qubit, l’unità elementare del calcolo quantistico. Il bit classico è rassicurante, è zero oppure uno, acceso oppure spento, vero oppure falso. Il qubit è più elusivo, non perché sia misterioso, ma perché descrive uno stato fisico più ricco. Può essere preparato in una sovrapposizione di possibilità, può interferire con altri stati, può essere correlato con altri qubit attraverso l’entanglement, può essere manipolato da porte logiche quantistiche e, quando viene misurato, restituisce un risultato classico secondo probabilità precise. Questa apparente stranezza non autorizza fantasie irrazionali. Non significa che il computer quantistico provi tutte le soluzioni in parallelo come un esercito infinito di macchine invisibili. Significa, più rigorosamente, che l’informazione viene codificata in ampiezze di probabilità, e che il calcolo utile consiste nel far interferire queste ampiezze in modo che le risposte sbagliate si cancellino e quelle giuste emergano con maggiore probabilità.
Scott Aaronson ha offerto una delle immagini più efficaci per avvicinarsi a questa idea, la meccanica quantistica è, in un certo senso, probabilità più un segno meno. La frase è volutamente spiazzante, perché mostra quanto poco basti, almeno in apparenza, per trasformare il mondo. Nella probabilità ordinaria gli eventi si sommano come pesi positivi. Nel mondo quantistico, le ampiezze possono avere segni e fasi, possono sommarsi, ma possono anche sottrarsi. Da questa possibilità di cancellazione nasce l’interferenza, e dall’interferenza nasce la potenza specifica di alcuni algoritmi quantistici. Quel segno meno, piccolo come un dettaglio tipografico, apre una frattura concettuale enorme. Non è un ornamento matematico, è una porta attraverso la quale il calcolo entra in una regione che il senso comune non aveva previsto.
Naturalmente, tra un principio fisico elegante e un computer utile si estende un territorio ostile. La storia del quantum computing non è soltanto la storia di un’intuizione brillante, è la storia di un combattimento contro il rumore. I qubit sono fragili. Perdono coerenza. Interagiscono con l’ambiente. Subiscono errori continui, non soltanto semplici inversioni da zero a uno. Non possono essere copiati come bit ordinari, perché il teorema di no-cloning lo impedisce. Non possono essere osservati liberamente, perché la misura modifica lo stato. Sono, in un certo senso, informazioni preziose custodite in recipienti delicatissimi. Per questa ragione il cuore della rivoluzione quantistica non sarà soltanto il numero di qubit fisici annunciato da un comunicato stampa, ma la capacità di trasformare qubit fisici rumorosi in qubit logici affidabili.
La correzione d’errore quantistica è il ponte tra la dimostrazione spettacolare e la macchina utile. Senza di essa, il calcolo quantistico rischia di restare un laboratorio di promesse intermittenti. Con essa, può diventare un’infrastruttura. Ma questo ponte è costoso. Richiede ridondanza, codici, stabilizzatori, sindromi, decoder in tempo reale, architetture coerenti, elettronica classica veloce, controllo criogenico, software specializzato e una disciplina ingegneristica ancora in piena formazione. Una parte importante di questo libro sarà dedicata proprio a questo punto, perché il pubblico sente spesso parlare di vantaggio quantistico, di supremazia, di nuovi processori, di roadmap ambiziose, ma molto meno del lavoro invisibile che deve rendere quei dispositivi abbastanza stabili da produrre risultati affidabili.
Il quantum computing, inoltre, non è solo computing. La rivoluzione quantistica contemporanea poggia su più gambe. Accanto al calcolo ci sono la comunicazione quantistica, la crittografia post-quantistica, l’Internet quantistico, il quantum sensing e una vasta famiglia di applicazioni ibride. Il quantum sensing merita un’attenzione particolare, perché in molti campi è più vicino alla maturità applicativa del computer quantistico universale. Orologi atomici, accelerometri e giroscopi a interferometria atomica, magnetometri, gravimetri, sensori basati su centri NV, sistemi di imaging capaci di lavorare in condizioni difficili, tecnologie di navigazione senza GPS, sono esempi di una trasformazione già in corso. In questi casi, la meccanica quantistica non serve a calcolare più in fretta, serve a misurare meglio. E misurare meglio, nella scienza, nella difesa, nella medicina, nell’esplorazione e nelle infrastrutture, significa spesso decidere meglio.
C’è poi un’altra ragione per cui il quantum computing riguarda tutti, la sicurezza. L’algoritmo di Shor, se eseguito su una macchina quantistica sufficientemente grande e corretta dagli errori, potrebbe compromettere alcuni sistemi crittografici oggi fondamentali, tra cui RSA e altri schemi basati sulla difficoltà della fattorizzazione o del logaritmo discreto. Non significa che domani mattina tutte le password del mondo cadranno. Significa, però, che esiste una minaccia strategica chiamata harvest now, decrypt later, raccogliere oggi comunicazioni cifrate per decifrarle domani, quando la tecnologia lo consentirà. La transizione verso la crittografia post-quantistica non è quindi un capriccio per specialisti, è una necessità infrastrutturale. Le società digitali vivono di fiducia crittografica. Se quella fiducia viene incrinata, non si incrina soltanto un protocollo tecnico, si incrina l’architettura invisibile di banche, governi, imprese, ospedali, identità digitali e comunicazioni private.
Il quantum è anche una questione di sovranità. Le grandi potenze lo hanno capito da tempo. Stati Uniti, Cina, Unione Europea, Regno Unito, Giappone, Canada, Australia, Corea del Sud e altri Paesi investono in programmi nazionali, laboratori, startup, infrastrutture, formazione, catene di fornitura, tecnologie dual-use. La competizione non riguarda soltanto chi costruirà il processore migliore, ma chi controllerà i semiconduttori, la fotonica, i sistemi criogenici, l’elettronica di controllo, il cloud, i brevetti, gli standard, il capitale umano e le applicazioni strategiche. In questa prospettiva, il quantum computing si inserisce nella più ampia piramide della dominanza tecnologica contemporanea, insieme a minerali critici, energia, chip, data center, intelligenza artificiale, finanza e sistemi di pagamento globali.
Per l’Europa la sfida è particolarmente delicata. Il continente dispone di università eccellenti, centri di ricerca di primo livello, imprese innovative, competenze storiche nella fisica, nella fotonica, nella crittografia, nei materiali e nell’ingegneria. Ma soffre spesso di frammentazione, lentezza decisionale, minore disponibilità di capitale privato, difficoltà nel trasformare ricerca in scala industriale. L’Europa può essere un laboratorio brillante e, nello stesso tempo, rischiare di non diventare una potenza industriale. Per questo il passaggio dalla strategia alla legge, dalla Quantum Europe Strategy al Quantum Act, sarà decisivo. La sovranità tecnologica non nasce dai documenti, ma i documenti possono creare le condizioni perché competenze, finanziamenti, imprese e domanda pubblica si organizzino in una direzione comune.
Anche l’Italia ha un ruolo da giocare, se saprà evitare il riflesso consueto di considerarsi periferia prima ancora di misurare le proprie risorse. Esistono competenze nel calcolo ad alte prestazioni, nella fisica quantistica, nei materiali, nella fotonica, nella sensoristica, nella difesa, nell’aerospazio, nella ricerca universitaria e industriale. Iniziative come NQSTI, AQI, SISTEQ, ICSC e lo Spoke 10 mostrano che l’ecosistema non parte da zero. Leonardo, in particolare, consente di leggere il quantum sensing non come un tema astratto, ma come una possibile area di eccellenza industriale e strategica. Il problema italiano, come spesso accade, non è l’assenza di intelligenza, ma la capacità di continuità, coordinamento, scala e decisione.
Questo libro nasce quindi con una doppia ambizione. La prima è spiegare. Spiegare che cosa sia un bit e che cosa sia un qubit, perché la sfera di Bloch non è una decorazione grafica ma una mappa concettuale, perché l’entanglement non è telepatia, perché la misura distrugge, perché il rumore è così devastante, perché servono codici correttori, perché un computer quantistico utile richiede molto più di una bella fotografia di laboratorio. La seconda ambizione è interpretare. Interpretare la corsa quantistica come parte di una trasformazione storica più ampia, nella quale scienza, economia, sicurezza, industria e potere geopolitico si intrecciano in modo sempre più stretto.
Il lettore non troverà in queste pagine un manuale per specialisti, né una celebrazione ingenua della prossima meraviglia tecnologica. Troverà un percorso. Prima entreremo nel mondo del calcolo classico, per capire che cosa esso sappia fare magnificamente e dove cominci a fermarsi. Poi passeremo alla meccanica quantistica, senza formule superflue, ma senza tradire la sostanza. Vedremo come si costruiscono i qubit, quali piattaforme competono, dai circuiti superconduttori ai fotoni, dagli ioni intrappolati agli spin nel silicio, dagli atomi neutri ai qubit topologici. Attraverseremo l’era NISQ, rumorosa, intermedia, affascinante e spesso abusata nel linguaggio del marketing. Entreremo poi nella regione più decisiva, quella della correzione d’errore e della tolleranza ai guasti. Solo dopo questo attraversamento potremo parlare seriamente di algoritmi, comunicazione, sensing, sicurezza, geopolitica, Europa, Italia, rischi ed etica.
Comprendere il quantum computing non significa prevedere con esattezza quando arriverà il computer quantistico universale e pienamente fault-tolerant. Le roadmap sono necessarie, ma non sono profezie. Alcune promesse si ridimensioneranno, alcune piattaforme scompariranno, altre matureranno, alcune applicazioni nasceranno dove oggi non le immaginiamo. La storia della tecnologia è piena di annunci prematuri e di sorprese tardive. La postura più intelligente non è né l’entusiasmo cieco né lo scetticismo di maniera. È la vigilanza informata. Capire abbastanza da non essere sedotti dagli slogan, ma anche abbastanza da non perdere il senso di ciò che sta cambiando.
Il quantum computing riguarda tutti perché tocca il rapporto tra conoscenza e potere. Riguarda il modo in cui comprenderemo la materia, proteggeremo le informazioni, progetteremo farmaci e materiali, navigheremo senza satelliti, misureremo il mondo, costruiremo infrastrutture e difenderemo la sovranità tecnologica. Riguarda la democrazia, perché ogni tecnologia incomprensibile tende a diventare dominio di pochi. Riguarda l’economia, perché chi controlla le infrastrutture profonde controlla spesso i mercati successivi. Riguarda la cultura, perché obbliga il pensiero comune ad accettare che la realtà non è sempre conforme alle immagini intuitive con cui siamo cresciuti.
Forse, alla fine, il punto più importante è proprio questo. Il quantum computing non ci chiede soltanto di imparare una nuova tecnologia. Ci chiede di accettare che il futuro nasce spesso da un cambiamento di grammatica. Per secoli abbiamo costruito macchine straordinarie usando la logica del mondo classico. Ora proviamo a costruirne altre usando la logica più profonda e più controintuitiva della natura. Tra queste due grammatiche c’è, apparentemente, un piccolo segno meno. Ma, come spesso accade nella storia della scienza, sono i dettagli più piccoli a spalancare le rivoluzioni più grandi.

