Swiss Mirror – L’ETH di Zurigo prepara la “memoria quantistica”

Mentre il dibattito sui computer quantistici si concentra spesso sulla potenza di calcolo, un gruppo di ricercatori dell’ETH di Zurigo sta affrontando un altro problema cruciale: la memoria.

Oggi, infatti, non esiste ancora un’architettura standard, a differenza dei computer classici. Questi ultimi si basano su unità fisicamente distinte per operazioni differenti: l’unità centrale di elaborazione (CPU) è il luogo in cui vengono eseguiti i calcoli, mentre la memoria ad accesso casuale (RAM) è il luogo in cui vengono conservati i dati di lavoro e il codice macchina. Anche considerando i macchinari più recenti e sofisticati, tale architettura, sostanzialmente, non cambia.

Per i computer quantistici, invece, non esiste una “formula univoca” e una delle principali sfide consiste nel trovare un modo efficiente per conservare le informazioni quantistiche senza perderle. I circuiti superconduttori, tra le tecnologie più promettenti del settore, sono molto efficaci per eseguire calcoli ma meno adatti a immagazzinare dati.

Per questo i ricercatori del team guidato dal professor Yiwen Chu (Dipartimento di Fisica) hanno sperimentato una soluzione innovativa che combina un qubit superconduttore, il “cervello” del computer quantistico incaricato di elaborare le informazioni, con un risonatore meccanico, che funge da memoria. In pratica, il sistema lavora in modo simile a un computer tradizionale, dove il processore e la memoria svolgono funzioni diverse ma complementari.

I risultati, pubblicati recentemente sulla rivista Science, hanno mostrato che questa architettura ibrida è in grado non solo di eseguire operazioni fondamentali del calcolo quantistico, ma anche algoritmi avanzati come la Quantum Fourier Transform, uno degli strumenti matematici più importanti per i futuri computer quantistici.

Il vantaggio principale è che i risonatori meccanici riescono a conservare le informazioni quantistiche per tempi più lunghi rispetto ad altre tecnologie, riducendo il rischio di errori e perdita di dati. Dunque, la ricerca dell’ETH di Zurigo rappresenta un passo importante verso la realizzazione di una sorta di “RAM quantistica”, una componente considerata essenziale per costruire computer quantistici più potenti, affidabili e scalabili.

In tale contesto, è utile ricordare che quest’anno l’ateneo elvetico e IBM hanno una collaborazione decennale volta a promuovere lo sviluppo della prossima generazione di algoritmi per lo sviluppo sinergico di intelligenza artificiale e informatica quantistica.

Per sfruttare appieno le potenzialità della nuova “era del quantum” sono necessarie basi algoritmiche completamente nuove: senza questa evoluzione, l’hardware da solo sarebbe pressoché inutile.

Dunque, il colosso statunitense si è impegnato a sostenere cattedre e progetti di ricerca presso l’ETH di Zurigo, con l’obiettivo di far progredire le competenze algoritmiche di prossima generazione. Gli sforzi nel campo dell’istruzione e della ricerca si concentreranno su nuovi paradigmi algoritmici, compresi approcci ibridi che combinano l’informatica classica, quella basata sull’IA e quella quantistica.

Non è un caso che IBM abbia scelto l’ateneo elvetico, che è tra le istituzioni scientifiche leader a livello mondiale, con un patrimonio che comprende 22 premi Nobel e alcune delle menti più influenti nel campo della matematica, della fisica e dell’informatica, da Albert Einstein a Eduard Stiefel.

A livello pratico, lavorare oggi sul quantum computing significa sviluppare qualcosa che avrà, in un futuro non troppo lontano, un impatto concreto sulla società e sull’economia.

Si pensi che oltre 300 organizzazioni, tra cui Airbus, Boehringer Ingelheim, E.ON, JPMorgan Chase e Liberty Mutual, stanno collaborando attivamente con aziende specializzate in tecnologia quantistica per risolvere le sfide aziendali. Lo ha riportato McKinsey nel report ‘Quantum Technology Monitor 2026’. Secondo la ricerca, nel 2025 le aziende operanti nel settore dell’informatica quantistica hanno generato un fatturato superiore a 1 miliardo di dollari a livello mondiale, cifra che potrebbe arrivare fino a 4,4 miliardi di dollari entro il 2028.

McKinsey lo ha sottolineato: «L’informatica quantistica è ancora una tecnologia emergente. Tuttavia, non è più una realtà che i dirigenti aziendali possono permettersi di ignorare». Dunque, meglio non perdere tempo e puntare su ricerca e progetti pilota, proprio come fa l’ETH di Zurigo.