Fondere intelligenza artificiale e calcolo quantistico per abilitare la progettazione e implementazione di strumenti per l’analisi di dati massivi in grado di supportare la realizzazione della prossima generazione di sistemi intelligenti.
È questo l’ambizioso progetto di ricerca guidato dal professore Giovanni Acampora del Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini” dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, docente di Intelligenza Artificiale, con un passato da ricercatore presso prestigiose università europee come l’Eindhoven University of Technology (Paesi Bassi).
Obiettivo primario del progetto è quello di migliorare le prestazioni degli attuali sistemi di intelligenza artificiale, sempre più pervasivi e imprescindibili nel miglioramento della qualità delle attività quotidiane, integrandoli in contesti di calcolo quantistico dove, l’utilizzo di fenomeni come l’entanglement, la superposition e l’interferenza, può produrre vantaggi computazionali non ottenibili dalle attuali architetture di calcolo classico, né oggi né in futuro. Infatti, allo stato attuale, i sistemi di calcolo convenzionali hanno raggiunto un livello di miniaturizzazione tale da rendere impossibili ulteriori miglioramenti prestazionali senza che le operazioni svolte dai transistor, elementi di base del calcolo classico, siano alterate da fenomeni microscopici tipici della meccanica quantistica.
In tale scenario, è necessario cominciare a pensare a paradigmi di calcolo alternativi, come il calcolo quantistico, che siano in grado di sfruttare in maniera propositiva i suddetti fenomeni microscopici, al fine di migliorare le prestazioni computazionali dei sistemi di calcolo. In particolare, nella visione del professore Acampora, tali fenomeni quantistici potranno essere integrati nello sviluppo di algoritmi efficienti per l’ottimizzazione di modelli di intelligenza artificiale. In tale scenario, Acampora e la sua collaboratrice, la dottoressa Autilia Vitiello, stanno progettando e sviluppando algoritmi di ottimizzazione di ispirazione biologica, noti come algoritmi genetici, su computer quantistici reali.
I primi test eseguiti sulla piattaforma quantistica messa a disposizione da IBM hanno mostrato risultati molto promettenti, spingendo l’azienda statunitense a premiare il professore Acampora e la dottoressa Vitiello con un IBM Quantum Academic Research Program Award. Questo premio viene assegnato ai gruppi di ricerca più attivi nell’ambito del calcolo quantistico e delle sue applicazioni, con l’obiettivo di supportare la ricerca di eccellenza in tale settore, attraverso l’uso gratuito dei dispositivi quantistici realizzati da IBM. L’Università degli Studi di Napoli Federico II è tra le prime università italiane a godere di questo privilegio. Il rettore dell’Università Matteo Lorito si è detto particolarmente soddisfatto di questo importante risultato.
Un ruolo attivo e fondamentale nel raggiungimento di questo accordo è stato svolto da IBM Italia e, in particolare, da Federico Mattei, Michele Grossi e dal team IBM Quantum Academic Partnerships. Nel contesto di tali attività, il professore Acampora ha inoltre progettato il piano di studi denominato “Sistemi Intelligenti” appartenente al corso di laurea magistrale in Data Science del Dipartimento di Fisica “Ettore Pancini” dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, dove gli studenti potranno apprendere i dettagli del calcolo quantistico e dell’intelligenza artificiale, qualificandosi nella nuova figura professionale dell’esperto e sviluppatore di metodi e applicazioni di Quantum AI, uno dei lavori che saranno più richiesti nei prossimi anni. Questa è un’ulteriore prova di quanto le attività di ricerca e didattica nel campo dell’intelligenza artificiale e del calcolo quantistico svolte presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II siano avanzate.
