Il 9 dicembre 2024, nel laboratorio di Google a Santa Barbara, è successo qualcosa che i fisici inseguivano da trent'anni. Un chip quantistico chiamato Willow ha completato un calcolo in cinque minuti che avrebbe richiesto 10 septilioni di anni al supercomputer più potente del pianeta. Per dare un'idea: 10 septilioni è un uno seguito da 25 zeri, un numero più grande dell'età dell'universo moltiplicata per un miliardo di miliardi. Ma il dato veramente rivoluzionario non è la velocità. È che Willow ha risolto il problema che bloccava il quantum computing da decenni: più qubit aggiungi, meno errori produce.
La svolta: quando più grande significa più affidabile
I computer quantistici usano qubit che possono essere 0 e 1 contemporaneamente, permettendo di esplorare simultaneamente milioni di soluzioni. Il problema è che i qubit sono fragili: basta un fotone vagante, una vibrazione termica, e perdono la loro informazione quantistica. Fino a oggi, ogni tentativo di costruire sistemi più grandi aggiungendo qubit si scontrava con una maledizione: più qubit mettevi insieme, più errori si accumulavano. Era come costruire una torre con mattoni che si dissolvono mentre li impili.
Willow ha invertito questa logica. Google ha dimostrato che aumentando la griglia di qubit da 3x3 a 5x5 a 7x7, il tasso di errore si dimezzava ogni volta. Non aumentava, si dimezzava. Questo è il breakthrough: significa che puoi costruire computer quantistici più grandi e più affidabili, spezzando il ciclo vizioso che ha bloccato il settore per decenni. La soluzione teorica esisteva dal 1995 grazie a Peter Shor, ma nessuno era mai riuscito a farla funzionare su larga scala. Ora sì.
Applicazioni pratiche: farmaci, batterie, materiali
La prima area dove i computer quantistici cambieranno le cose è la simulazione molecolare. Progettare farmaci significa testare miliardi di configurazioni molecolari, e i supercomputer classici devono provarle una per una. Un computer quantistico può esplorare simultaneamente enormi spazi di possibilità perché le molecole stesse sono sistemi quantistici. Aziende farmaceutiche come Roche e Boehringer Ingelheim stanno già collaborando con Google. L'obiettivo è ridurre i tempi di sviluppo da 10-15 anni a 3-5 anni, e soprattutto aumentare il tasso di successo: oggi il 90% delle molecole candidate fallisce nei trial clinici.
Le batterie sono l'altro campo caldo. Mercedes-Benz sta usando computer quantistici IBM per sviluppare batterie allo stato solido che potrebbero rivoluzionare i veicoli elettrici. Progettare materiali per elettrodi che immagazzinino più energia e si carichino più velocemente richiede la comprensione di come gli elettroni si muovono attraverso strutture complesse, esattamente il tipo di problema dove i computer quantistici eccellono.
E poi c'è la catalisi industriale. Il processo Haber-Bosch che produce fertilizzanti azotati consuma il 2% dell'energia mondiale. Un catalizzatore migliore scoperto tramite simulazione quantistica potrebbe ridurre questo consumo del 30-40%, con un impatto sul cambiamento climatico non trascurabile.
La minaccia alla sicurezza: la crittografia è in pericolo
Ma c'è un lato oscuro. La maggior parte della crittografia moderna si basa sulla difficoltà di fattorizzare numeri enormi in numeri primi. I tuoi dati bancari, le comunicazioni governative, i segreti militari sono tutti protetti da questa asimmetria matematica. Nel 1994, Peter Shor dimostrò che un computer quantistico sufficientemente potente potrebbe fattorizzare questi numeri in tempo ragionevole, rompendo di fatto RSA e la maggior parte della crittografia a chiave pubblica.
Con Willow siamo ancora lontani da questa capacità: serviranno probabilmente milioni di qubit logici per rompere le chiavi RSA da 2048 bit usate oggi. Ma i progressi sono esponenziali. Quello che sembrava impossibile cinque anni fa è realtà oggi. Per questo il NIST ha pubblicato nel 2024 i primi standard di crittografia post-quantistica: algoritmi che anche un computer quantistico non può rompere facilmente. La migrazione è iniziata, ma richiederà anni.
Nel frattempo, esiste il rischio "harvest now, decrypt later": attori malevoli potrebbero intercettare comunicazioni criptate oggi, sapendo che tra 5-10 anni avranno i computer quantistici per decriptarle.
La corsa globale: non è solo Google
Google è in testa, ma non è sola. IBM ha presentato nel 2023 il chip Condor da 1121 qubit e punta a 100.000 qubit entro il 2030. Le startup stanno proliferando: IonQ usa ioni intrappolati, PsiQuantum sta costruendo in segreto una macchina con un milione di qubit, Rigetti e Atom Computing puntano su tecnologie diverse.
E poi c'è la Cina. Nel 2020 il gruppo di Jian-Wei Pan ha dimostrato quantum supremacy usando fotoni. La competizione non è solo scientifica, è geopolitica. Chi controllerà i computer quantistici più potenti avrà vantaggi in tutto: dall'intelligenza artificiale alla scoperta di materiali, dalla crittografia alla simulazione di armi nucleari.
Cosa aspettarsi nel 2026
Non aspettarti laptop quantistici. I computer quantistici rimarranno macchine enormi e costosissime, accessibili via cloud. Ma le applicazioni pratiche arriveranno presto. Probabilmente nel 2026 vedremo i primi farmaci progettati con l'aiuto di computer quantistici entrare nei trial clinici. Le aziende chimiche inizieranno a usare simulazioni quantistiche per ottimizzare processi industriali.
L'obiettivo di Google per il 2025-2026 è dimostrare un qubit logico con un tasso di errore abbastanza basso da permettere calcoli lunghi e complessi. IBM promette sistemi modulari dove più chip quantistici lavorano insieme, moltiplicando la potenza. La crittografia post-quantistica diventerà standard nei browser e nei sistemi bancari.
E soprattutto, il quantum computing uscirà dai laboratori e inizierà a generare valore economico reale. Non miliardi, ancora, ma centinaia di milioni. Le aziende che hanno investito presto vedranno ritorni concreti. Quelle che hanno aspettato si accorgeranno di essere rimaste indietro in una tecnologia che si muove a velocità esponenziale.
Willow non è il punto di arrivo. È il punto in cui il quantum computing ha smesso di essere una promessa lontana ed è diventato una realtà in accelerazione. La domanda non è più se cambierà il mondo, ma quanto velocemente.
Fonti: Nature - Google Quantum AI (2024), Google Quantum AI Blog, IBM Quantum Roadmap 2024, NIST Post-Quantum Cryptography Standards (2024), MIT Technology Review