Rotonium, a Padova il computer quantistico che lavora a temperatura ambiente
Nessun raffreddamento criogenico, in nessun punto della catena quantistica: dalla sorgente dei singoli fotoni al processore, fino ai rivelatori che leggono i risultati. È il prototipo di computer quantistico presentato l’11 novembre a Padova da Rotonium, startup deep tech italiana fondata nel 2022 da Roberto Siagri e Fabrizio Tamburini. La macchina ospita un processore fotonico da quattro qubit effettivi, cioè utilizzabili insieme in un calcolo verificato, su un chip di appena 18 per 4 millimetri.
Il segreto è la luce. Al posto dei circuiti superconduttori, che devono essere raffreddati a temperature criogeniche, Rotonium sfrutta diverse proprietà del singolo fotone, come il momento angolare orbitale, per rappresentare più qubit nello stesso fotone ed eseguire operazioni logiche fra di essi. La tecnologia è protetta da sei famiglie brevettuali, con 25 domande di brevetto e quattro brevetti già concessi, ed è compatibile con i processi della fotonica su silicio.«La scelta di utilizzare la luce ci permette di affrontare alcuni dei principali limiti fisici e tecnologici che oggi rendono complessa la realizzazione dei computer quantistici», spiega Fabrizio Tamburini, cofondatore e Chief Quantum Officer di Rotonium. «Sfruttiamo diverse proprietà fisiche del singolo fotone, chiamate gradi di libertà per codificare ed elaborare l’informazione quantistica. L’intero sistema funziona a temperatura ambiente, senza criogenia: dalla sorgente che genera i fotoni al processore, fino ai rivelatori che leggono i risultati. Un secondo elemento fondamentale riguarda la gestione degli errori, che affrontiamo attraverso un’architettura proprietaria orientata a contenere la complessità dei sistemi. Il prototipo da quattro qubit effettivi rappresenta un passaggio importante: dimostra la possibilità di sviluppare circuiti fotonici compatti e costituisce la base sulla quale lavorare per aumentare progressivamente la capacità di calcolo».
L’obiettivo è l’edge quantum computing: acceleratori quantistici compatti da integrare in robot, mezzi a guida autonoma, satelliti e sistemi industriali, dove peso, dimensioni e consumi sono vincoli determinanti. Tra le applicazioni ci sono l’intelligenza artificiale a bordo dei dispositivi, la pianificazione di percorsi e l’analisi delle immagini anche con luce molto scarsa. «Il calcolo quantistico non deve rimanere una tecnologia riservata a pochi grandi centri di ricerca o alle imprese che possono permettersi infrastrutture milionarie», afferma Roberto Siagri, cofondatore e amministratore delegato di Rotonium. «Vogliamo contribuire a democratizzarne l’accesso, trasformandolo progressivamente in uno strumento utilizzabile anche nei contesti industriali e nei sistemi elettronici. Per farlo serve un cambio di prospettiva: non conta soltanto quanti qubit riusciamo a sviluppare, ma quanto siano realmente utilizzabili. È ciò che chiamiamo Industrial Quantum Utility, l’equilibrio tra prestazioni, dimensioni, peso, consumi, costi e possibilità di impiego. Questo significa anche progettare sistemi affidabili, capaci di funzionare a lungo senza interruzioni e di tornare rapidamente operativi in caso di guasto. L’Italia ha competenze scientifiche e tecnologiche per giocare un ruolo importante in questa trasformazione. La sfida è riuscire a trasformarle in prodotti, imprese e capacità industriale, accompagnando la ricerca con investimenti e una visione di lungo periodo».
La roadmap prevede una macchina desktop tower da 16 qubit effettivi nel 2028 e una scheda PCIe con oltre 32 qubit effettivi nel 2029, pensata anche per ridurre i consumi energetici dei data center dedicati all’AI. Nel 2030 sono attesi i 96 qubit effettivi e un System-on-Module integrabile nei dispositivi, con l’obiettivo di arrivare alle migliaia di qubit entro il 2035. Per sostenere il percorso, Rotonium ha avviato un round di finanziamento di Serie A.
