Le tecnologie quantistiche stanno rivoluzionando il panorama tecnologico e industriale globale. Basate sui principi della meccanica quantistica, permettono di manipolare la materia a livello subatomico, aprendo la strada a innovazioni come il quantum computing, la quantum communication e il quantum sensing.

Il quantum computing usa regole della fisica quantistica diverse da quelle utilizzate nei computer tradizionali.  Nei computer normali, le informazioni si basano sui bit, che possono essere solo 0 oppure 1. Nel mondo quantistico, invece, si usano i qubit (quantum bits), che possono essere 0 e 1 allo stesso tempo.

Per capire meglio questo concetto, immaginiamo di lanciare in aria una moneta. In quel momento non è né testa né croce, ma una combinazione di entrambe, proprio come il qubit. Solo quando la moneta cade (cioè quando la osserviamo) diventa testa o croce.

Questa “combinazione” si chiama sovrapposizione: il qubit può rappresentare più possibilità contemporaneamente, e questo permette ai computer quantistici di esplorare tante soluzioni in parallelo e di risolvere problemi complicati molto più rapidamente, anche grazie ad altre due proprietà: l’entanglement e l’interferenza.

L’entanglement è la capacità di due qubit di essere così strettamente collegati che, anche se si trovano a chilometri di distanza, quello che succede a uno influenza immediatamente l’altro. È come se fossero sincronizzati, indipendentemente dalla distanza.

L’interferenza, invece, aiuta il computer quantistico a rafforzare le strade che portano alla risposta giusta e a indebolire quelle sbagliate. È come se il computer provasse tante soluzioni contemporaneamente e poi, grazie all’interferenza, riuscisse a far emergere quella corretta, scartando le altre.

In altre parole: un algoritmo quantistico, grazie agli effetti di sovrapposizione ed entanglement, può esplorare simultaneamente più di una strategia risolutiva a un problema e convergere su quella più efficace, utilizzando in modo costruttivo l’interferenza.

La fisica quantistica non si applica solo all’informatica. Oltre al quantum computing, infatti, esistono anche

• La quantum communication, che garantisce comunicazioni intrisecamente sicure, impossibili da intercettare, grazie all’applicazione dell’entaglement.
• Il quantum sensing, che permette di eseguire misurazioni di precisione senza precedenti, in settori come medicina, geologia e navigazione

Il contesto: i principali ecosistemi

La corsa alle tecnologie quantistiche è una sfida globale che vede protagonisti Stati Uniti, Cina, Unione Europea, Giappone e altri attori come Canada, Regno Unito, Israele e Australia. Non si tratta di una partita domestica: la competizione si gioca su scala internazionale, con investimenti pubblici e privati miliardari.

• Stati Uniti: Leader per investimenti privati (6 miliardi di dollari in fondi pubblici e oltre 50% degli investimenti VC globali tra il 2015 e il 2023) e numero di startup (oltre 100 attive), con un ecosistema completo che va dalla ricerca accademica alle big tech (IBM, Google, Microsoft, Amazon), deep tech (Atom Computing) e numerosi cluster regionali. Il quantum computing è il segmento più sviluppato, con aziende come IonQ e Rigetti già quotate in borsa.
• Cina: Guida gli investimenti pubblici (oltre 15 miliardi di dollari) e detiene il primato per numero di brevetti (32% dei brevetti globali) e pubblicazioni scientifiche (42% delle pubblicazioni scientifiche in fisica quantistica). L’approccio è centralizzato e strategico, con focus su sovranità tecnologica e applicazioni dual-use (civili e militari).
• Unione Europea: Seconda per investimenti pubblici (oltre 8 miliardi di dollari) con programmi come Quantum Flagship e EuroQCI. L’Europa eccelle nella ricerca ma fatica a industrializzare le scoperte. Paesi come Germania, Francia, Paesi Bassi, Finlandia e Italia sono particolarmente attivi, con iniziative nazionali e collaborazioni transfrontaliere.
• Altri attori: Giappone, Corea del Sud, Australia, Israele e Singapore stanno accelerando con strategie nazionali, investimenti mirati e collaborazioni internazionali.

Cosa succede in Italia

Anche in Italia, l’eccellenza nella ricerca, alimentata dai primi fondi pubblici stanziati dal PNRR, ha favorito la nascita di startup e spin-off universitari promettenti, che nell’orizzonte 2023-2024 hanno raccolto i primi fondi di  VC nel Paese, per un totale di 12 milioni di euro¹. Sono tuttavia ancora pochi rispetto ad altri Stati Europei, ad esempio un ventesimo di quelli francesi raccolti nello stesso periodo (255 milioni). Nel 2024 è stato istituito il primo fondo di investimento italiano sulle tecnologie quantistiche, segnando un passo significativo verso l’incremento degli investimenti nel Paese. L’Italia ha inoltre registrato 1.528 brevetti nel settore quantistico, posizionandosi al decimo posto a livello globale.

Diverse sono poi le aziende e startup italiane attive in ambito quantistico, come Telsy, l’azienda che si occupa di Cybersecurity e Crittografia di TIM Enterprise e levelQuantum, una startup italiana che ha brevettato una soluzione proprietaria per una forma evoluta di QKD.

Quanto a macchine che sfruttano il calcolo quantistico, a Napoli ha iniziato nel 2025 a funzionare il computer quantistico a superconduttori da 24 qubit, finanziato nell’ambito dello Spoke 10 “Quantum Computing” di ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, che segna un importante traguardo per la comunità scientifica italiana. Con i suoi 24 qubit, la versione quantistica dei tradizionali bit, il nuovo computer rappresenta un punto di partenza avanzato per arrivare a una nuova tipologia di macchine capaci nel prossimo futuro di risolvere problemi attualmente impossibili e dimostra la rapida crescita del settore quantistico italiano

A maggio, a Torino, è stato ufficialmente acceso il primo computer quantistico IQM in Italia. Si tratta di uno dei soli 12 sistemi IQM presenti nel mondo, un traguardo che posizionerà il territorio all’avanguardia in Europa nel settore delle tecnologie quantistiche, la nuova frontiera del calcolo.

Si tratta di un computer quantistico a cinque qubit, a disposizione del mondo della ricerca dell’industria e della accademia acquisito grazie a una partnership tra Politecnico di Torino, Fondazione Links e Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica. Il sistema è stato installato nel data center del Politecnico ed è stato prodotto da IQM Quantum Computers, leader globale nella costruzione di computer quantistici. 

Conclusione

Le tecnologie quantistiche sono destinate a trasformare profondamente l’economia globale, con impatti che si estenderanno ben oltre il settore IT. La partita si gioca tra grandi ecosistemi internazionali, e il successo dipenderà dalla capacità di superare le sfide tecnologiche, formare nuovi talenti e garantire la sovranità sulle infrastrutture critiche.

¹ CorriereComunicazioni