Come investire nell’informatica quantistica

Innanzitutto è necessario distinguere un supercomputer da un computer quantistico. Sebbene gli obiettivi siano gli stessi, la differenza principale sta nel modo in cui affrontano e risolvono i problemi.

Il cuore di un computer classico è alimentato da uno o più processori e la velocità con cui elabora e analizza i dati dipende dalla potenza di questi processori. Pertanto, un supercomputer, come quelli di IBM o Atos, utilizza processori tradizionali (GPU) per eseguire contemporaneamente un numero molto elevato di calcoli. È particolarmente efficace nel risolvere i cosiddetti “problemi”.deterministico” in parallelo, come la simulazione meteorologica, la fluidodinamica o l’analisi di grandi database. Queste macchine sono ottimizzate per massimizzare la velocità e il numero di calcoli al secondo (misurati in FLOPS).

Per aumentare questa potenza vengono utilizzati componenti sempre più piccoli, arrivando a dimensioni inferiori al nanometro, dove le regole della fisica quantistica prendono il sopravvento su quelle della fisica classica. È qui che entra in gioco il calcolo quantistico. A differenza dei computer classici che memorizzano le informazioni sotto forma di 0 o 1 (bit), un computer quantistico può registrare ed elaborare questi due stati simultaneamente (Qubit) grazie ad un fenomeno chiamato sovrapposizione, che ne moltiplica a dismisura la potenza di calcolo.

Fonte: CBInsight

Poiché la tecnologia è ancora in fase di ricerca e sviluppo, non esiste un unico modo per realizzare un computer quantistico. Oggi vengono utilizzati sei metodi di Qubit in diversi stadi di maturità:

• Qubit superconduttori : operano a temperature prossime allo zero assoluto, consentendo un controllo preciso degli stati quantistici. Sebbene questa tecnologia sia tra le più avanzate, richiede notevoli sistemi di raffreddamento.
• Qubit ionici : questi qubit utilizzano ioni nel vuoto controllato dal laser. Tuttavia, sono più lenti dei qubit superconduttori e il loro ampliamento pone problemi.
• Qubit fotonici : sfruttano le particelle elementari della luce per compiere operazioni quantistiche, manipolandole tramite dispositivi ottici. Tuttavia, l’interazione tra qubit fotonici rimane una sfida per i calcoli su larga scala per evitare errori.
• Qubit con atomi neutri : I singoli atomi non carichi, con un numero uguale di elettroni e protoni, possono immagazzinare informazioni a diversi livelli energetici. Questi atomi possono essere organizzati in matrici molto dense, il che ne facilita l’uso per sistemi di grandi dimensioni, ma sono ancora presenti problemi di interazione.
• Qubit di spin nucleari o elettronici : questo metodo si basa sullo spin degli elettroni o dei nuclei atomici, manipolati da campi magnetici. Esplorati principalmente nella ricerca accademica, forniscono coerenza prolungata, favorevole alla stabilità computazionale, ma il loro controllo preciso e la loro scalabilità pongono sfide tecniche.
• Qubit topologici : ancora allo stadio teorico, questo metodo è ancora poco documentato ma resta utilizzato da Microsoft.

Facciamo quindi un rapido tour delle società quotate posizionate nel segmento dei supercomputer e dei computer quantistici.

Giocatori puri nel dominio quantistico

• IonQ si concentra sul calcolo quantistico degli ioni intrappolati, con sistemi disponibili attraverso i principali fornitori di servizi cloud. È l’unica azienda i cui sistemi quantistici sono disponibili sui cloud di Amazon Braket, Microsoft Azure e Google Cloud. È stata la prima azienda pure-play nel QC.
• Rigetti Computing sviluppa processori quantistici superconduttori e recentemente ha creato un’architettura modulare di qubit. L’azienda sta inoltre sviluppando una piattaforma cloud chiamata Forest che consente ai programmatori di scrivere algoritmi quantistici.
• Informatica quantistica è specializzato in sistemi quantistici a temperatura ambiente e applicazioni commerciabili in logistica, bioinformatica, scienze della vita e fisiche, finanza quantitativa e automazione della progettazione elettronica.
• Quantistici dell’onda D è un pioniere della tecnologia “quantum girdling” (entanglement) e fornisce ai propri clienti sistemi di cloud quantistico.

Giganti della tecnologia con programmi quantistici

• IBM è un gigante storico del supercalcolo. L’azienda è leader nel campo dell’informatica quantistica (QC). Hanno lanciato ilEsperienza IBM Qconsentendo a più di 100 clienti di accedere alle risorse quantistiche tramite il cloud. Il loro processore quantistico Eagle da 127 qubit è un’opzione di controllo qualità leader utilizzata da aziende leader come Goldman Sachs e Boeing. L’azienda punta molto su questo segmento.
• Google (Alfabeto) ha fatto notizia nel campo quantistico negli ultimi anni, in particolare dopo la pubblicazione del suo articolo innovativo su Nature, sostenendo che il suo processore quantistico Sycamore è stato il primo a raggiungere la “supremazia quantistica”. Tuttavia, come le altre grandi società citate, Alphabet è un conglomerato altamente diversificato, il che significa che il contributo dell’informatica quantistica alla valutazione complessiva di Alphabet è probabilmente modesto.
• Microsoftche si concentra sui qubit topologici e offre servizi quantistici tramite Azure Quantum, sta sviluppando attivamente software quantistico, incluso Q# SDK (pronunciato “Q diesis“). Investono anche in PsiQuantum attraverso il loro braccio di venture capital M12. Tuttavia, l’assenza di menzione del quantum nella loro relazione finanziaria annuale evidenzia un impatto potenzialmente limitato sul valore di mercato azionario nel breve termine.
• Intel è un serio candidato per un coinvolgimento significativo nell’informatica quantistica. Nel 2019, Intel ha annunciato Horse Ridge, il chip quantistico di Tunnel Falls e spera di utilizzarlo per diventare uno dei principali attori nel campo del controllo qualità.
• Nvidia e le sue GPU vengono ora utilizzate anche per il deep learning nell’intelligenza artificiale. Il colosso svolge un ruolo chiave nell’informatica avanzata e si sta spostando nel controllo qualità con cuQuantum. Sebbene il settore quantistico sia ancora un’area secondaria per Nvidia, la loro esperienza potrebbe guidare il successo futuro in questo settore, rendendo attraente una posizione di investimento a lungo termine.
• Amazzoniacome Microsoft, offre una piattaforma quantistica basata su cloud all’interno di AWS chiamata Braket. Questa piattaforma fornisce l’accesso ai sistemi di D-Wave, Rigetti e IonQ. Tuttavia, Amazon è una grande azienda con molti interessi e il termine “quantistico” non viene spesso evidenziato nei suoi materiali di presentazione.
• Tecnologie RTX collabora con IBM sulla ricerca quantistica per applicazioni aerospaziali, di difesa e di intelligence.
• Tencent è la più grande azienda cinese ancora coinvolta nella ricerca sui computer quantistici. In effetti, i giganti della tecnologia cinese Alibaba et Baidusi sono ritirati dalla corsa all’informatica quantistica dopo aver chiuso le loro unità di ricerca all’inizio dell’anno senza dare spiegazioni precise.

Imprese industriali

• Honeywell : l’azienda ha esternalizzato la sua divisione Honeywell Quantum Solutions (HQS) costituendo Quantinuum, con l’intenzione annunciata di quotarla in borsa. In attesa della scissione, investire direttamente in Honeywell fornisce l’accesso al settore dell’informatica quantistica. Anche dopo la quotazione in borsa di Quantinuum, si prevede che Honeywell manterrà una partecipazione significativa.

Supercalcolatori

La maggior parte delle società quotate nel settore dei computer quantistici possiede anche supercomputer. Non sono però gli stessi a distinguersi per prestazioni e innovazione. Faremo affidamento qui su I primi 500 classificare le prestazioni dei supercomputer a fini informativi.

• Hewlett Packard Enterprise è l’attuale leader di mercato. Con il suo computer Frontier, HPE è il supercomputer più potente dal 2022, davanti a Intel (2°), Microsoft (3°), IBM (9°) e Nvidia (10°). L’azienda ha anche quattro supercomputer nella top 10 della classifica annuale che elenca i 500 supercomputer più potenti.
• Fujitsuil conglomerato multinazionale giapponese, ha una lunga storia nel settore dei supercomputer. Con il computer Fugaku, il gruppo detiene il quarto computer più potente tra i primi 500. I supercomputer dell’azienda vengono utilizzati in una vasta gamma di campi, come la simulazione industriale, le previsioni meteorologiche e la ricerca scientifica.
• Lenovoil principale produttore cinese di PC, ha aumentato la propria quota di mercato nel campo dei supercomputer.
• AMDil produttore di microprocessori in concorrenza con Nvidia, è diventato una forza importante nel mercato dei supercomputer. I sistemi di supercalcolo sono diventati dipendenti dai processori EPYC di AMD e dagli acceleratori Radeon Instinct a causa delle loro prestazioni competitive e dell’efficienza energetica.
• Atoscon il nome Eviden (cloud computing, big data e sicurezza parte del gruppo), è uno dei pochi produttori europei di supercomputer. I suoi computer Leonardo (7°) e MareNostrum (8°) sono i più potenti d’Europa e sono il risultato dell’acquisizione di Bull nel 2014. Si vocifera ormai di una scissione tra Eviden e Atos.
• Orange, nell’ambito della sua partnership con HP, sarà responsabile della parte software mentre il suo partner fornirà l’hardware. Ciò consentirà di mantenere l’indipendenza nazionale, con l’utilizzo dei computer in settori cruciali come la difesa o l’energia nucleare. Questa decisione potrebbe non essere definitiva. Le opzioni verranno rivalutate quando si cambia computer (di solito ogni due anni).

Tuttavia è possibile citare giocatore puro ad esempio ParTecuna giovane azienda tedesca, e Canaan una piccola capitalizzazione americana, dedita allo sviluppo e alla fornitura di supercomputer e computer quantistici per assistere i propri clienti nell’addestramento di modelli di intelligenza artificiale.

Solo un ETF statunitense ha un’esposizione indiretta ai supercomputer e ai computer quantistici:

• Defiance Quantum ETF: questo tracker cerca di replicare la performance dell’indice BlueStar Informatica quantistica e apprendimento automatico che replica le prestazioni delle aziende più grandi e liquide nei settori globali del calcolo quantistico e del machine learning. Queste prime cinque posizioni sono IonQ (5,16%), MicroStrategy (3,30%), D-Wave Quantum (2,48%), Rigetti Computing (2,16%), Coherent Corp (1,90%). Con 297 milioni di dollari di asset in gestione, le commissioni sono dello 0,40% e la performance da inizio anno supera il 18%.