PEOPLE | 4 Apr

Big Data fa rima con computer quantistico: intervista a Catalina Curceanu

Come si potrebbero utilizzare meglio i Big Data con i computer quantistici? Le risposte di una Ricercatrice appassionata di qubit

Se è vero che Big Data fa rima con velocità di esecuzione, è sicuramente interessante capire come la disponibilità di computer quantistici potrebbe rappresentare una svolta. Ne abbiamo parlato con Catalina Curceanu, primo Ricercatore dei Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e membro della Foundational Question Institute (FQXi).

Sto svolgendo insieme al mio gruppo di ricerca esperimenti di fisica quantistica nei laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare al Gran Sasso. Nell’ambito dell’esperimento VIP dell’Istituto e con il supporto di progetti finanziati dalla John Templeton Foundation, dalla Foundational Questions Institute (FQXi) di cui sono membro, e dal Museo storico della fisica e Centro di studi e ricerche Enrico Fermi, stiamo verificando leggi fondamentali della meccanica quantistica e possibili limiti di validità. È una ricerca molto appassionante!

Così si presenta Catalina prima di rispondere alle domande.

Tra quanto tempo potremo disporre di computer quantistici?

Per avere computer quantistici dobbiamo costruire sistemi che riescano a mantenere la sovrapposizione di stati più a lungo possibile. Soltanto così possiamo passare dai bit degli attuali computer ai qubit dei computer quantistici. Mantenere però la sovrapposizione di stati inalterata non è facile, in quanto interviene la decoerenza in seguito all’interazione del sistema quantistico con l’ambiente circostante. Attualmente sono in corso in vari laboratori del mondo studi ed esperimenti su sistemi diversi fra loro, che utilizzano, per esempio, stati di spin, superconduttori, oppure ottica quantistica. Si spera di riuscire a costruire computer quantistici utilizzabili non soltanto in ambito di ricerca nei prossimi 10-20 anni. Questi computer saranno molto diversi da quelli attuali: ad esempio sarà necessario programmarli in modo quantistico per cui andrebbero a cambiare profondamente anche il lavoro degli informatici. Ci aspettiamo una vera e propria rivoluzione quantistica in un futuro prossimo.

Qual è potenzialmente il ruolo dei computer quantistici nell’elaborazione dei Big Data?

I computer quantistici hanno un enorme potenziale in quanto consentono di elaborare più informazioni e in maniera più mirata e veloce. Inoltre, la meccanica quantistica permette lo scambio di Big Data in sicurezza attraverso i protocolli di crittografia quantistica. Questo garantisce che i dati sensibili saranno più al sicuro, in particolare grazie alla proprietà chiamata entanglement (aggrovigliamento) quantistico. In pratica chi vorrà intercettare lo scambio di informazioni attraverso protocolli quantistici verrà identificato immediatamente.

Quale a tuo avviso il valore dei dati oggi?

Esistono moltissimi progetti nei quali i Big Data hanno un ruolo centrale: in alcuni di questi emerge un valore sociale, in altri un valore scientifico oppure culturale. Siamo consumatori abituali di Big Data: dalle informazioni che ci scambiamo in rete (mail, Facebook, Twitter, ecc.) ai dati scientifici che provengono dagli esperimenti del grande acceleratore Large Hadron Collider del CERN di Ginevra fino ai grandi telescopi. Anche le aziende producono una quantità enorme di informazioni che a volte si perdono oppure non vengono utilizzate al meglio. L’informazione e il modo di gestirla è l’oro del ventunesimo secolo. In futuro avere la capacità come azienda di gestire e analizzare i Big Data sarà importantissimo e darà un vantaggio a chi lo saprà fare al meglio. In un mercato globale, competitivo e dinamico gestire l’informazione farà la differenza fra chi sopravviverà sul mercato e chi no.

Secondo una recente ricerca le aziende oggi dispongono di molti dati ma non sono in grado di sfruttarli nel modo migliore. Perché? Quali i limiti e come superarli?

Manca la formazione del personale e, talvolta, anche gli strumenti giusti. In quante aziende si lavora ancora con carta e penna e con documentazione cartacea? Anche in quelle che si descrivono come informatizzate. Serve investire nell’innovazione guardando al futuro. E il futuro è informatico. Per tutti. Anche per chi produce cibo o scarpe, per non parlare di chi produce tecnologia o vende servizi. Bisogna osare e investire nelle tecnologie e, per le grandi aziende, anche in ricerca: soltanto così si potrà sopravvivere in un mercato sempre più dinamico. In tanti Paesi del mondo le aziende investono in ricerca, ma in ricerca “vera”, anche, per esempio, quella che studia le tecnologie quantistiche. Perché lo  fanno? Perché hanno capito che questa ricerca, oltre a farci comprendere meglio quali sono le leggi fondamentali dell’Universo, produrrà ricchezza. Non sarebbe bello se anche in Italia si facesse di più?

 

Il messaggio di Catalina, “ricercatrice degli atomi impossibili”, è sintetizzato nelle sue oltre 150 pubblicazioni scientifiche dalle quali emerge con chiarezza il concetto di “conoscenza instabile”, che ci pone continuamente alla ricerca della piena comprensione dei fenomeni che ci circondano. Ricerca grazie alla quale si mantiene vivo il desiderio di chiederci il perché delle cose e studiare per scoprirne di nuove. Vera melodia della conoscenza. Come quella presentata da Catalina durante TEDxRoma.