La realtà emiliana tra i membri fondatori del consorzio Quantum Excellence Center for Quantum-Enhanced Applications, promosso da EuroHPC per accelerare lo sviluppo e l’integrazione di applicazioni quantistiche in diversi ambiti scientifici, tecnologici e industriali
E4 Computer Engineering, azienda italiana leader nel settore delle soluzioni hardware e software ad altissimo contenuto tecnologico per l’High-Performance Computing (HPC), l’Intelligenza Artificiale e il Quantum Computing (QC), è tra i membri fondatori del consorzio Quantum Excellence Center for Quantum-Enhanced Applications (QEC4QEA), nuova iniziativa europea di riferimento per lo creazione di una piattaforma unificata per lo sviluppo e l’integrazione di applicazioni quantistiche in vari campi scientifici e industriali.
Promosso dallo European High-Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC), il consorzio si pone l’ambizioso obiettivo di unire sviluppatori, esperti di Quantum Computing, esperti di dominio delle varie discipline e, fornitori di servizi di calcolo per sviluppare applicazioni quantistiche in maniera coordinata utilizzando emulatori e macchine quantum presenti all’interno del consorzio.
Composto da un totale di 18 partner provenienti da otto Paesi UE, il QEC4QEA ha una struttura di governance composta da cinque cluster centrali, ciascuno dei quali riunisce tre o quattro partner di comprovata eccellenza, coordinati da un polo che svolge un ruolo di primo piano nel contesto EuroHPC. L’inizio dei lavori è previsto nella prossima primavera.
Il ruolo di E4 Computer Engineering nel QEC4QEA
In questa organizzazione, E4 è parte del Cluster B, che ha come hub il CINECA – il più grande centro di supercalcolo italiano nonché sede che ospita uno dei sei Quantum Computer EuroHPC – e contribuirà a due diversi progetti: il primo (OPT-A1) nell’ambito del docking molecolare, metodo computazionale utilizzato nel campo della biologia strutturale e della ricerca farmaceutica; il secondo (OA-A1) nel settore della fattorizzazione di numeri interi e crittografia post-quantistica. Fornirà inoltre l’emulatore quantistico che sarà usato per provare parte dei codici.
“Essere parte del consorzio Quantum Excellence Center for Quantum-Enhanced Applications è per noi autentico motivo di orgoglio, non solo perché conferma la nostra capacità di collaborare ai massimi livelli in un ambito ai confini estremi dell’innovazione, ma anche perché ci permette di contribuire concretamente alla crescita e all’affermazione di due aree tecnologiche, HPC e QC, di fondamentale importanza per il successo della ricerca scientifica e dello sviluppo economico nella UE. Il QEC4QEA rappresenta infatti un ulteriore passo verso la creazione di quell’ecosistema quantistico leader a livello mondiale, la Quantum Valley europea, che i Paesi EU si sono impegnati a realizzare poco più di un anno fa attraverso la EU Quantum Declaration”, ha commentato Daniele Gregori, CSO E4 Computer Engineering.
I progetti
Nell’ambito del progetto denominato OPT-A1, E4 collaborerà con il CINECA e il Poznan Supercomputing and Networking Center (PSNC), utilizzando l’emulatore e sistemi quantistici ad atomi neutri verranno sviluppati algoritmi quantistici per studiare i processi di docking molecolare, ossia prevedere come una piccola molecola si legherà a una molecola bersaglio più grande. Questo progetto contribuirà allo sviluppo della libreria di applicazioni QEC4QEA con un codice ibrido HPC-QC. Il campo di applicazione pratica va invece dalla chimica quantistica alla biologia strutturale, dalla scoperta di nuovi farmaci all’ innovazione nel campo dell’idrogeno verde e dell’efficienza delle batterie al litio.
Il secondo progetto, denominato OA-A1, vedrà invece E4 lavorare fianco a fianco con gli esperti di Quantum Computing dell’Università di Padova – guidati dal Prof. Simone Montangero – e altri partner del consorzio QEC4QEA per esplorare e valutare vari algoritmi quantistici relativamente alla fattorizzazione di numeri interi (IF), che è al centro dell’attuale sicurezza crittografica RSA, e degli algoritmi di crittografia post-quantistica (PQC), con particolare attenzione al miglioramento dell’efficienza e della scalabilità degli approcci esistenti.
L’informatica quantistica ha il potenziale per rivoluzionare la scienza e la tecnologia, aprendo la strada a scoperte nell’ottimizzazione, nella crittografia, nell’apprendimento automatico, nella scienza dei materiali e nella scoperta di farmaci. Tuttavia, sfide quali la mancanza di sistemi affidabili con un alto numero di qubit logici, di strumenti standardizzati, di formazione specializzata, di accesso alle infrastrutture e una collaborazione industriale limitata ne ostacolano l’impatto o l’adozione.
Il consorzio QEC4QEA mira a superare questi ostacoli costruendo una piattaforma unificata per accelerare lo sviluppo e l’integrazione di applicazioni quantistiche in vari campi scientifici e industriali. QEC4QEA fornirà una suite di risorse, tra cui una libreria di applicazioni indipendente dall’hardware, strumenti di benchmarking, compilatori, API per l’accesso alle infrastrutture di calcolo ad alte prestazioni e di calcolo quantistico.
E4 Computer Engineering e il Quantum Computing
E4 Computer Engineering, oggi riconosciuta come attore di riferimento in settori come l’high-performance computing (Hpc) e l’intelligenza artificiale, è tra i pionieri nel Quantum Computing, e assicurerà al Consorzio un importante contributo grazie all’expertise dei propri sviluppatori, già coinvolti in diversi progetti in Italia e in Europa sia nel del docking molecolare, ambito in cui E4 vanta una lunga collaborazione con Dompé farmaceutici, sia in progetti per l’elaborazione di algoritmi quantistici per la crittografia dei dati nei settori delle telecomunicazioni e della difesa. E4 fornirà inoltre l’accesso remoto agli emulatori quantistici utilizzando hardware classico con acceleratori NVIDIA e un vero generatore di numeri casuali sviluppato da E4.
