Il computer del futuro non parlerà più soltanto il linguaggio binario di zeri e uno. Non procederà più una scelta alla volta, ma sarà in grado di elaborare molteplici configurazioni in parallelo. È qui che si colloca il Calcolo Quantistico, o Quantum Computing, che affronta determinati problemi in modo radicalmente diverso rispetto al calcolo “binario” utilizzato normalmente dai computer e supercomputer classici. È un cambio di paradigma: basato sulla manipolazione controllata degli stati quantistici della materia e della luce, apre la possibilità di affrontare problemi che i supercomputer tradizionali non sono in grado di risolvere se non in tempi molto lunghi, non compatibili con le esigenze industriali.
Il calcolo quantistico sta entrando in una fase in cui ricerca scientifica e applicazioni industriali iniziano a convergere, abilitando nuove capacità computazionali fondamentali per settori complessi come energia, chimica, materiali avanzati e ottimizzazione di sistemi su larga scala. È qui che si gioca la partita più concreta dell’innovazione: non più solo laboratorio, ma strumenti in grado di incidere su processi reali. Nello specifico per il settore energetico, significa poter affrontare problemi oggi estremamente complessi: dalla simulazione di nuovi materiali alla gestione di reti energetiche sempre più grandi e articolate.
Alla base di questa rivoluzione c’è il qubit, il bit quantistico. A differenza del bit tradizionale, che può assumere solo valore 0 e 1, il qubit, oltre che assumere i valori 0 o 1, può trovarsi in uno stato di sovrapposizione, in cui assume “contemporaneamente” entrambi i valori. Grazie a questo principio, e soprattutto grazie alla possibilità di legare tra loro i qubit tramite l’entanglement quantistico, i sistemi di calcolo quantistici possono elaborare più input e/o più stati nello stesso momento, riducendo, in certi casi di diversi ordini di grandezza, il tempo necessario per ottenere un certo risultato e, di conseguenza, portando a un aumento della capacità computazionale che, per certe specifiche classi di problemi, può essere esponenziale.
Eppure, la corsa al quantistico è ancora aperta. I soggetti che oggi operano in questo campo hanno l’obiettivo di sviluppare dispositivi e protocolli capaci di superare o accelerare, affiancandoli, i computer classici esistenti, offrendo vantaggi come la risoluzione più rapida per alcune classi di problemi, un consumo energetico ridotto e, potenzialmente e per certe specifiche applicazioni, una maggiore precisione a costi inferiori. Le applicazioni sono ancora difficili da prevedere nella loro ampiezza: spaziano dall’ottimizzazione della logistica alla distribuzione dell’energia, dalla diagnostica medica allo sviluppo di nuovi materiali o composti chimico-farmaceutici, fino alla crittografia e alle telecomunicazioni sicure ed avanzate. Alcune linee di ricerca stanno anche valutando le potenzialità che il calcolo quantistico può portare al miglioramento delle tecniche di apprendimento automatico e di intelligenza artificiale.
L’obiettivo primario degli attuali sforzi è ottenere casistiche chiare, incontrovertibili e ripetibili di “vantaggio quantistico”, cioè impieghi del quantum computing nella risoluzione di specifici problemi industriali, scientifici e tecnologici di fatto inarrivabili per i supercomputer classici. La costruzione di computer quantistici si basa su diverse tecnologie per realizzare fisicamente i qubit — atomi, ioni, fotoni e circuiti superconduttivi — ciascuna con i propri vantaggi e sfide.
Oggi, tuttavia, i dispositivi operano nel cosiddetto regime Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ), caratterizzato dalla presenza di qubit “rumorosi”, il cui stato è estremamente sensibile a perturbazioni provenienti dal mondo esterno, principalmente legate alla temperatura o a campi elettromagnetici non controllati, e dall’assenza di meccanismi completi e totalmente affidabili per la correzione di tali errori. Una delle principali sfide scientifiche e tecnologiche dei prossimi anni sarà stabilire se e in che modo sia possibile ottenere vantaggi quantistici utilizzando tali dispositivi. A lungo termine, l’obiettivo è sviluppare computer quantistici a tolleranza di errore, capaci di eseguire calcoli complessi con errori minimi.
Non è solo una questione tecnologica. Le tecnologie quantistiche rappresentano una leva strategica per la competitività, la sovranità tecnologica e la sicurezza nazionale ed europea. La competizione globale nel settore è in forte crescita, con un aumento significativo degli investimenti pubblici e privati. In Europa, dal lancio della European Quantum Technology Flagship nel 2018, sono stati compiuti progressi nello sviluppo dell’ecosistema quantistico, anche attraverso iniziative come l’infrastruttura per le comunicazioni quantistiche EuroQCI e l’Impresa comune EuroHPC-JU. Più recentemente, la Comunicazione “Competitiveness Compass for the EU” ha confermato le tecnologie quantistiche tra le priorità strategiche, mentre la Strategia europea pubblicata nel luglio 2025 definisce le linee d’azione per rafforzare l’intera catena del valore. Il prossimo passaggio sarà il Quantum Act, atteso nel secondo trimestre del 2026.
In questo scenario si inserisce l’impegno di Eni. Il calcolo quantistico è una delle aree di ricerca di frontiera che caratterizzano l’approccio tecnologico dell’azienda, insieme a supercalcolo classico e fusione a confinamento magnetico. Si tratta di un ecosistema coerente e unico nel panorama energetico mondiale, che riflette la visione di lungo periodo di Eni sull’innovazione come leva per la competitività e per la trasformazione legata alla transizione energetica.
Ma partiamo dall’inizio: Eni ha una lunga tradizione nel campo del calcolo ad alte prestazioni per applicazioni industriali. In un percorso di decenni, Eni ha costruito importanti competenze interne e un’esperienza profonda in ambito HPC, dall’hardware al software, che ha portato la società a possedere oggi infrastrutture e algoritmi proprietari di prim’ordine. Basti considerare il supercalcolatore, HPC6 (che si posiziona attualmente al sesto posto della classifica mondiale Top 500 e primo al mondo tra i supercomputer ad uso industriale) operante presso il Green Data Center di Ferrera Erbognone. Il supercalcolatore e gli algoritmi proprietari costruiti in anni di esperienza rappresentano un vantaggio competitivo fondamentale per Eni.
Le potenti risorse di calcolo di HPC sono utilizzate per nuove iniziative promosse dai centri di eccellenza interni, dedicate, tra l’altro, allo sviluppo di nuove tecnologie per la transizione energetica - inclusa la fusione a confinamento magnetico - e all’intelligenza artificiale. Una delle caratteristiche distintive di Eni è stata quella di anticipare, tra i primi a livello globale, l’integrazione tra GPU (Graphics Processing Unit) e CPU (Central Processing Unit) per la gestione di calcoli complessi.
In quest’ottica, Eni considera il quantum computing come una tecnologia che può andare a potenziare e migliorare le capacità del calcolo tradizionale, affiancandosi ad esso in modo complementare, analogamente a quanto accaduto con l’integrazione della GPU con la CPU.
Con questa prospettiva, da alcuni anni Eni ha avviato collaborazioni con player internazionali per approcciarsi al calcolo quantistico. Questo percorso ha portato poi, nel 2024, alla costituzione di Eniquantic con l’obiettivo di mettere in pratica una visione di lungo periodo per il calcolo quantistico, in continuità con il percorso seguito in ambito HPC, e di traguardare una sfida tecnologica di straordinaria complessità, vale a dire sviluppare una macchina quantistica, integrata hardware e software, in grado di risolvere problemi complessi — ottimizzazione matematica, modellazione e simulazione, intelligenza artificiale — e avviare applicazioni concrete del calcolo quantistico a supporto della transizione energetica.
L’architettura adottata si basa sull’impiego di atomi neutri di itterbio, selezionati per la loro capacità di mantenere lo stato quantistico per tempi prolungati, confinati da raggi laser, le cosiddette “pinzette ottiche”.
Nel proprio percorso di sviluppo, Eniquantic beneficia della capacità computazionale dei supercalcolatori HPC di Eni: strumenti utilizzati per simulare il comportamento dei sistemi quantistici, esplorare l’integrazione tra architetture classiche e quantistiche, sperimentare algoritmi su casi d’uso energetici e accelerare test e validazione prima dell’esecuzione su hardware quantistico reale.
Le applicazioni previste riguardano ambiti chiave della transizione energetica: ottimizzazione di sistemi energetici complessi, sviluppo di nuovi materiali ad alte prestazioni — anche per la fusione a confinamento magnetico — e simulazione avanzata di sistemi complessi, anche tramite machine learning quantistico. Un insieme di tecnologie che punta a sostenere e accelerare la trasformazione del settore energetico verso modelli più sostenibili, resilienti e innovativi.
Con Eniquantic, Eni rafforza infine il proprio ruolo nello sviluppo dell’ecosistema italiano dell’innovazione, promuovendo collaborazioni con università, centri di ricerca, startup e partner industriali. L’obiettivo è chiaro: accelerare la maturazione delle tecnologie quantistiche e contribuire alla costruzione di competenze strategiche a beneficio dell’intero sistema Paese.
