INTELLIGENCE, ENRICO PRATI AL MASTER DELL’UNIVERSITÀ DELLA CALABRIA: “QUANTUM COMPUTER, CHE RIVOLUZIONE SARÀ? NELLE TECNOLOGIE QUANTISTICHE DELLO SPAZIO L’ITALIA POTRÀ ESSERE PROTAGONISTA”
Rende (12.3.2025) – Fisica quantistica, tecnologie e Intelligence è il titolo della lezione di Enrico Prati, professore di Fisica quantistica all’Università Statale degli Studi di Milano, al Master in Intelligence dell’Università della Calabria, diretto da Mario Caligiuri.
Prati ha analizzato peculiarità delle tecnologie e impatto sulla sicurezza partendo da una prospettiva storica.
La fisica quantistica, come teoria scientifica, è stata formulata circa cento anni fa e se ne parla oggi perché tra teoria e pratica, a volte, è necessaria una lunga evoluzione.
Le tecnologie quantistiche si sono sviluppate conseguentemente alla tendenza, affermatasi negli ultimi trent’anni, di miniaturizzare gli oggetti sino a manipolare atomi, molecole ed elettroni.
Il docente si è quindi soffermato sull’applicazione dei principi indicando tre famiglie: sensori, comunicazione e computer, tutti basati sul calcolo quantistico. I sensori acquisiscono l’informazione e la trasportano consentendo ai computer di processarla. Gli strumenti quantistici sono estremamente sensibili alle interferenze esterne. Per questo motivo è indispensabile che i tre ambiti operino mantenendo lo stato quantistico dell’informazione. Non è infatti possibile interrompere il processo, ad esempio acquisendo le informazioni e memorizzandole temporaneamente prima dell’elaborazione, senza comprometterne l’integrità.
In questo contesto, Prati ha evidenziato l’analogia tra i processi d’Intelligence e quelli della computazione quantistica. In entrambi i casi, è essenziale che l’informazione acquisita sia trasportata in modo sicuro e certificato prima di procedere alla sua elaborazione, garantendo così la riservatezza dei dati.
Dal punto di vista della sicurezza, queste nuove tecnologie hanno suscitato l’interesse di diversi soggetti, tra cui le Agenzie.
La straordinaria potenza di calcolo dei computer quantistici richiede, infatti, sistemi di protezione avanzati per salvaguardare le informazioni sensibili. Il docente ha evidenziato che, a livello hardware, esistono macroscopiche differenze rispetto alle tecnologie convenzionali di cui oggi disponiamo. Computer e smartphone utilizzano processori realizzati in silicio, mentre i computer quantistici si basano su diverse tecnologie in concorrenza tra loro – fotoni, superconduttori, atomi neutri e altro ancora – e non è chiaro quale di queste prevarrà. Tali calcolatori si caratterizzano per la capacità di codificare l’informazione direttamente negli stati quantistici, introducendo un radicale cambiamento nell’elaborazione dei dati. Infatti, non si utilizza il bit – che può assumere solo i valori 0 o 1- ma il qubit che, grazie alle proprietà di sovrapposizione, può esistere simultaneamente in entrambi gli stati, consentendo di risolvere problemi complessi.
Decisiva è la differenza tra qubit fisici e logici: i qubit fisici sono quelli presenti nel computer, mentre i qubit logici sono quelli che possono essere utilizzati per l’elaborazione dell’informazione. In definitiva, per consentire la sopravvivenza di un qubit logico occorre “sprecarne” un certo numero per consentire che l’informazione rimanga coerente abbastanza a lungo da completare i calcoli. Potrà quindi succedere che, all’interno di un computer di 1000 qubit, quelli logici si attestino in un range da uno a venti.
Il docente ha quindi introdotto il Blind Quantum Computing, applicazione che consente di nascondere i dati dopo aver utilizzato un quantum computer.
Pertanto, tranne i casi in cui il computer è stato acquistato dall’utente, sorge il problema della riservatezza.
Secondo Prati la tecnologia quantistica va analizzata con l’Intelligenza Artificiale: la relazione che intercorre tra l’una e l’altra è molto forte, si parla addirittura di Quantum Machine Learning, per definire l’intervento quantico nei processi di apprendimento dell’IA. Per esempio il Quantum Supervised Learning, il Quantum Unsupervised Learning e il Quantum Reinforcement Learning.
Infine, Prati ha approfondito le relazioni tra tecnologie quantistiche e Spazio, ambito in cui l’Italia può svolgere un ruolo significativo. Si pensi all’osservazione terrestre o al calcolo a bordo per avere un monitoraggio anticipato. Inoltre, i sistemi di sicurezza efficienti sono necessari per l’utilizzo e le comunicazioni dei satelliti, dove la tecnologia quantistica sarà molto d’aiuto.
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