Il 14 aprile si è celebrato in tutto il mondo il World Quantum Day, una giornata internazionale dedicata a promuovere la consapevolezza e la conoscenza della fisica quantistica. La scelta della data non è casuale: richiama il valore approssimato della costante di Planck (4,14 feV.s), simbolo della natura discreta dei fenomeni quantistici.
Nel 2025, la ricorrenza acquista un significato ancora più profondo: ricorrono infatti i cento anni dalla nascita della meccanica quantistica moderna, avviata nell’estate del 1925 con l’audace lavoro teorico di Werner Heisenberg. Proprio in coincidenza con questo anniversario, le Nazioni Unite hanno proclamato il 2025 Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica (International Year of Quantum Science and Technology, IYQ): un’occasione globale per celebrare un secolo di scoperte che hanno rivoluzionato la nostra comprensione della natura e permesso lo sviluppo di applicazioni tecnologiche eccezionali. Questa straordinaria fertilità applicativa dimostra come la ricerca fondamentale, anche a distanza di decenni, possa innescare cambiamenti radicali.
A distanza di un secolo, stiamo assistendo alla “seconda rivoluzione quantistica”, che riguarda soprattutto gli ambiti della computazione e dell’informazione. Si tratta della computazione quantistica (quantum computing), che sfrutta direttamente fenomeni tipicamente quantistici – come la sovrapposizione e l’entanglement – per elaborare informazioni in modi radicalmente diversi rispetto ai computer tradizionali. L’elaborazione simultanea di enormi volumi di dati apre possibilità inedite per la modellazione molecolare, la crittografia avanzata e l’analisi predittiva in campi come la biomedicina, la finanza e le scienze sociali.
Anche l’Università degli Studi di Cagliari partecipa attivamente a questa svolta epocale. Di recente, per esempio, ha ospitato l’evento “The Future of Artificial Intelligence in Academic Research – Machine Learning, Quantum Computing and Cybersecurity”, organizzato dal dipartimento di Pedagogia, Psicologia e Filosofia, in collaborazione con il dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica e con il dipartimento di Matematica e Informatica. L’incontro è stato l’occasione per presentare i risultati più recenti del gruppo di ricerca coordinato dai docenti Roberto Giuntini e Giuseppe Sergioli, in collaborazione con importanti istituzioni internazionali come il Politecnico di Monaco di Baviera, il Leibniz Center for Supercomputing di Monaco e il Consiglio Nazionale delle Ricerche Scientifiche e Tecniche dell’Argentina.
Le attività del gruppo cagliaritano si concentrano su due principali direttrici. La prima riguarda la quantum resource theory, che studia le risorse necessarie affinché un computer quantistico possa esprimere appieno il proprio potenziale computazionale. In questo ambito, sono stati sviluppati recentemente protocolli di benchmarking per valutare l’efficienza dei dispositivi quantistici. Questi protocolli sono in fase di validazione su computer quantistici a ioni intrappolati e a superconduttori del Leibniz Center for Supercomputing. Il secondo filone è il Quantum Machine Learning, area di ricerca interdisciplinare che unisce tecniche di apprendimento automatico e calcolo quantistico per realizzare algoritmi in grado di apprendere e generalizzare più rapidamente e in modo più accurato rispetto agli approcci classici. I risultati finora ottenuti pongono il gruppo di Cagliari in una posizione di rilievo in un settore che si trova al crocevia tra fisica, informatica e intelligenza artificiale.
Nel solco del centenario quantistico, l’Ateneo di Cagliari conferma così il proprio impegno verso una ricerca di frontiera, contribuendo allo sviluppo delle conoscenze e delle tecnologie che nei prossimi decenni potrebbero trasformare radicalmente il nostro modo di vivere e comprendere il mondo.