Si chiama Quantum computing: An emerging ecosystem and industry use cases ed è il nuovo report di McKinsey & Company incentrato sulle soluzioni di quantum computing e sulle loro potenzialità d’uso in quattro settori in particolare: pharma, industria chimica, automotive e finanza. Di seguito vi riportiamo i punti salienti dello studio.

Trattandosi di un settore ancora giovane, la maggior parte dei finanziamenti alla ricerca nel quantum computing proviene ancora da fonti pubbliche. Il funding privato sta però aumentando rapidamente. Solo nel 2021, gli investimenti annunciati nelle start-up attive nel quantum computing hanno infatti superato 1,7 miliardi di dollari, più del doppio della somma raccolta nel 2020. McKinsey si attende che i finanziamenti privati continuino ad aumentare significativamente, man mano che la commercializzazione delle soluzioni di quantum computing aumenta.

Se le prospettive future per i finanziamenti sono insomma positive, l’hardware rappresenta ancora un collo di bottiglia importante per il quantum computing e la sfida è sia tecnica che strutturale. Prima di tutto, bisogna aumentare il numero di qubit di un computer quantistico, garantendone allo stesso tempo qualità adeguata. L’hardware ha poi un’importante barriera d’ingresso, poiché richiede un mix raro di capitale, esperienza nella fisica quantistica sperimentale e teorica, e competenza approfondita, specialmente conoscenza degli ambiti specifici per le singole opzioni di implementazione.

Molte piattaforme hardware di calcolo quantistico sono in fase di sviluppo. Il traguardo più importante sarà la realizzazione di un calcolo quantistico corretto da errori e fault-tolerant, senza cui un computer quantistico non può fornire risultati esatti e matematicamente accurati. Gli esperti divergono sulla possibilità che i computer quantistici possano creare valore commerciale prima di essere del tutto fault-tolerant. Molti, però, ritengono che un livello di fault-tolerance imperfetto non renda necessariamente inutilizzabili i computer quantistici. Cinque produttori hanno già annunciato che potranno offrire hardware di calcolo quantistico fault-tolerant entro il 2030.

Dall’hardware si passa al software e, su questo versante, i principali player attualmente offrono servizi personalizzati e mirano a sviluppare soluzioni chiavi in mano quando il settore sarà più maturo. Man mano che lo sviluppo dei software di calcolo quantistico avanza, le organizzazioni saranno in grado aggiornare i propri strumenti e infine di usare tool completamente quantistici.

Una prospettiva molto interessante arriva poi dal cloud. Le soluzioni di quantum computing cloud-based possono infatti diventare l’elemento più prezioso di tutto l’ecosistema, generando guadagni significativi per chi le controlla. La maggior parte dei provider al momento offre l’accesso a computer quantistici sulle proprie piattaforme, consentendo agli utenti potenziali di testare questa tecnologia. Essendo improbabile che avremo soluzioni di quantum computing mobili o personali entro questo decennio, il cloud può essere la modalità principale con cui gli early user provano questa tecnologia, finché non maturerà un ecosistema più ampio.

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Come già accennato, il report si concentra su potenziali casi d’uso in quei settori (pharma, chimica, automotive e finanza) che, secondo la ricerca, potrebbero trarre i maggiori benefici nel breve termine da questa tecnologia.

  • Pharma. Il quantum computing potrebbe rivoluzionare la ricerca e lo sviluppo di strutture molecolari nell’industria biofarmaceutica, oltre a generare valore nella produzione e più in basso nella catena del valore. Nella R&S, per esempio, i nuovi farmaci richiedono una media di 2 miliardi di dollari e più di dieci anni per raggiungere il mercato dopo la scoperta. L’informatica quantistica potrebbe rendere la R&S marcatamente più veloce e più mirata e precisa, rendendo l’identificazione del target, la progettazione del farmaco e i test di tossicità meno dipendenti da prove ed errori e quindi più efficienti. Una linea temporale di R&S più veloce potrebbe far arrivare i prodotti ai pazienti giusti più rapidamente e in modo più efficiente. Anche la produzione, la logistica e la catena di approvvigionamento potrebbero beneficiare del quantum computing. Sebbene sia difficile stimare l’impatto sui ricavi o sui pazienti che tali progressi potrebbero creare, in un settore da 1,5 trilioni di dollari con margini medi nei ricavi prima di interessi e di tasse (EBIT) del 16% (secondo i calcoli McKinsey), anche un aumento dei ricavi dell’1-5% porterebbe da 15 a 75 miliardi di dollari di ricavi aggiuntivi e da 2 a 12 miliardi di dollari di EBIT.
  • Industria Chimica. Il quantum computing può migliorare le funzioni di R&S, produzione e ottimizzazione della catena di fornitura per i prodotti chimici. Basti pensare che il quantum computing può essere utilizzato nella produzione per migliorare la progettazione dei catalizzatori. Catalizzatori nuovi e migliorati, per esempio, potrebbero consentire risparmi energetici sui processi di produzione esistenti e i catalizzatori innovativi potrebbero consentire la sostituzione dei prodotti petrolchimici con materie prime più sostenibili o la scomposizione del carbonio per l’utilizzo di CO2. Nel contesto dell’industria chimica, che spende 800 miliardi di dollari per la produzione ogni anno (la metà dei quali si basa sulla catalisi), un realistico guadagno di efficienza dal 5 al 10 per cento significherebbe un guadagno da 20 a 40 miliardi di dollari in valore.
  • Automotive. Il settore automotive può trarre vantaggio dal quantum computing nelle funzioni di R&S, di progettazione, nella gestione della catena di fornitura, nella produzione e nella gestione della mobilità e del traffico. La tecnologia potrebbe per esempio essere applicata per ridurre i costi legati al processo di produzione. Anche un aumento di produttività del 2%, secondo gli standard industriali, nel contesto di un’industria che spende 500 miliardi di dollari all’anno in costi di produzione, creerebbe da 10 a 25 miliardi di dollari di valore all’anno.
  • Finanza. I casi d’uso del quantum computing nella finanza sono un po’ più lontani nel futuro e i vantaggi di un possibile utilizzo nel breve termine sono solo teorici. McKinsey ritiene però che le casistiche più promettenti per questo settore siano nella gestione del portafoglio e del rischio. È presto per stimare il potenziale di valore di una gestione del collaterale potenziata dal quantum computing, ma, al 2021, il mercato globale del credito ammonta a 6,9 mila miliardi di dollari, il che suggerisce un significativo impatto potenziale dell’ottimizzazione quantistica.