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RICERCA SCIENTIFICA ITALIANA NEL MONDO - QOLOSSUS 2.0 - AL QUANTUM LAB (ROMA -LA SAPIENZA) GUIDATO DA F.SCIARRINO IL PRIMO QUANTUM COMPUTER FOTONICO MODULARE ITALIANO.
(2025-12-09)
È stato presentato ufficialmente Qolossus 2.0, il primo quantum computer fotonico italiano modulare, un’innovativa tipologia di computer quantistico che sfrutta le proprietà dei quanti di luce. Il sistema è stato sviluppato nell’ambito dell’iniziativa PNRR ICSC – Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing sotto il coordinamento dell’Università Sapienza di Roma, presso il Quantum Lab guidato da Fabio Sciarrino, con i contributi del gruppo di ricerca di Roberto Osellame, dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Milano e del gruppo di ricerca di Daniele Bajoni dell’Università di Pavia.
“Qolossus 2.0 non è soltanto un nuovo computer quantistico fotonico, è un risultato che ci parla del futuro del nostro Paese e del ruolo che Sapienza vuole e deve continuare a svolgere nella sua costruzione. Le tecnologie quantistiche sono un terreno sul quale si gioca la credibilità scientifica e strategica del nostro Paese - ha sottolineato la Rettrice della Sapienza Antonella Polimeni - La ricerca è la lingua più autorevole che l’Italia e l’Europa possano parlare nel mondo, ed è una lingua che si fonda su risultati verificabili, su processi trasparenti e sulla capacità, tipica del nostro Paese, di unire tradizione scientifica, visione culturale e responsabilità civile.
Desidero ringraziare tutti coloro che hanno reso possibile questo risultato, frutto di un lavoro di squadra e della capacità di fare rete, contribuendo così attraverso il dialogo a costruire quel clima di fiducia che è terreno di coltura per la conoscenza scientifica e per promuovere l’attività di ricerca tra le nuove generazioni”.
Qolossus 2.0 rappresenta un importante avanzamento nell’ambito dello sviluppo di una forma alternativa di computer quantistici, basati sull’uso dei fotoni come unità di calcolo. Questa tipologia di macchine offre diversi potenziali vantaggi, primo fra tutti una più facile integrazione con le comunicazioni quantistiche, basate proprio sui fotoni, nonché una maggiore semplicità operativa (non occorre lavorare a bassissime temperature). Questo sforzo si collega allo sviluppo di un nuovo paradigma della computazione nel più ampio settore della fotonica, che potrebbe garantire migliori prestazioni abbattendo allo stesso tempo i consumi energetici.
“Da oggi Qolossus 2.0 sarà pienamente operativo. Adesso il nostro obiettivo è da un lato di utilizzarlo per mettere a punto e valorizzare nuovi algoritmi e protocolli, dall’altro lato di potenziare l’architettura in termini di complessità e di inter-connettività fra diversi dispositivi”, ha dichiarato Fabio Sciarrino, responsabile del Sapienza Quantum Lab e referente dello Spoke 10 ‘Quantum Computing’ del Centro Nazionale ICSC per la Sapienza.
Il nome del nuovo dispositivo è un omaggio a Colossus, uno dei primi e iconici computer della storia, che fu in grado di decifrare alcuni dei codici usati per le comunicazioni dal sistema Enigma. Una delle principali caratteristiche di Qolossus 2.0 è la possibilità di processare sia i tradizionali qubit come anche la loro estensione a dimensione più alta, ovvero i qudit. “L’obiettivo principale di questa iniziativa è validare lo sviluppo Made in Italy delle varie componenti di un processore quantistico: dalle sorgenti di singoli fotoni, ai circuiti integrati fino alla caratterizzazione efficiente degli stati quantistici”, ha proseguito Sciarrino.
Cuore di Qolossus 2.0 è un processore tutto italiano, realizzato da ricercatori dell’Istituto di Fotonica e nanotecno-logie del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Milano, al cui interno sono presenti dei circuiti ottici dove viaggiano e interagiscono i singoli fotoni. “Grazie ad una tecnologia di nanofabbricazione, sviluppata all’interno del CNR negli ultimi 20 anni, che utilizza impulsi laser molto brevi per scrivere i circuiti ottici in vetro, siamo in grado di realizzare dei processori fotonici allo stato dell’arte rispetto al panorama mondiale”, ha spiegato Roberto Osellame, direttore di ricerca dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio nazionale delle Ricerche (IFN-CNR).
Nell’ambito del progetto, fondamentale è stato lo sviluppo da parte dell’Università di Pavia delle sorgenti di luce quantistica basate su chip con guide a spirale, collegate tramite fibre ottiche con il processore programmabile di Qolossus.
Tale traguardo si inserisce nell’ambito della Strategia italiana per le tecnologie quantistiche ideata dal Ministero dell’Università e della Ricerca con la collaborazione del Ministero delle Imprese e del Made in Italy, del Ministero per gli Affari Esteri e della Cooperazione internazionale, del Ministero della Difesa, dell’Agenzia nazionale per la Cybersicurezza e del Dipartimento per la Transizione Digitale della Presidenza del Consiglio dei ministri.
Una strategia il cui coordinamento, per quanto concerne lo sviluppo del calcolo quantistico, è coordinata dal Centro Nazionale ICSC, che attraverso il proprio Spoke 10 ‘Quantum Computing’, insieme a Qolossus 2.0, ha finanziato a oggi la realizzazione di altre tre piattaforme, basate rispettivamente su tecnologie superconduttive, ad atomi freddi e ioni intrappolati, presso le Università di Napoli, Firenze e Padova. A completare infine l’ecosistema per il calcolo quantistico di ICSC, le due risorse ospitate nella sede Cineca di Bologna: il sistema EuroQCS-Italy ad atomi neutri, co-finanziato nell’ambito dell’impresa comune per il calcolo europeo ad alte prestazioni (EuroHPC), e il sistema superconduttivo IQM Radiance.
Come per Qolossus 2.0, l’intento di queste iniziative è delineare una roadmap per consolidare il ruolo del Paese nelle tecnologie quantistiche e garantire un futuro tecnologico sicuro e competitivo, colmare il divario con le realtà più avanzate, rafforzare la propria autonomia in settori chiave e generare nuove filiere industriali e occupazione qualificata.
“Proprio nella fotonica – ha concluso Sciarrino – l’Italia vanta una lunga tradizione e questo settore potrebbe rivelarsi una chiave strategica per consolidare un ruolo di primo piano nel panorama internazionale delle tecnologie quantistiche”. (09/12/2025-ITL/ITNET)
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