Xanadu e PsiQuantum guidano la corsa al calcolo quantistico con approcci fotonici innovativi. Analizziamo le loro roadmap, le tecnologie sviluppate, le partnership strategiche e le sfide che dovranno affrontare per raggiungere computer quantistici su larga scala entro il 2029.
Il calcolo quantistico sta vivendo una fase di intensa sperimentazione tecnologica, con diversi approcci in competizione per raggiungere la supremazia quantistica. Dopo aver esplorato i qubit superconduttori e quelli a ioni intrappolati, questa seconda parte della serie si concentra sulla fotonica quantistica, una tecnologia che sfrutta la luce per definire e manipolare i qubit. Al centro dell'analisi ci sono due aziende chiave: Xanadu Quantum Technologies, con sede a Toronto e pronta a debuttare al Nasdaq nel 2026 tramite una SPAC da 3,6 miliardi di dollari, e PsiQuantum, fondata a Palo Alto e valutata circa 7 miliardi di dollari dopo un round di finanziamento da 1 miliardo nel 2025.
La fotonica, già diffusa nelle infrastrutture di telecomunicazione tramite le fibre ottiche, permette di trasmettere informazioni sfruttando la velocità della luce e la possibilità di multiplexare diversi segnali. Nella fotonica classica si utilizzano fasci coerenti di miliardi di fotoni, mentre la fotonica quantistica lavora su singoli fotoni, sfruttando proprietà come entanglement e sovrapposizione per codificare le informazioni.
Come funzionano i qubit fotonici e quali sono i vantaggi
La differenza principale tra gli approcci attuali riguarda la modalità di codifica e manipolazione dei fotoni. PsiQuantum adotta il dual-rail encoding, dove l'informazione è determinata dal percorso scelto dal fotone tra due guide d'onda. Xanadu, invece, utilizza una codifica a variabili continue, sfruttando la distribuzione del campo luminoso e tecniche di squeezing per rappresentare i dati.
I vantaggi della fotonica quantistica includono la possibilità di operare a temperatura ambiente, riducendo i costi, e una maggiore resistenza alle interferenze ambientali. Inoltre, la compatibilità con le infrastrutture di produzione dei semiconduttori rappresenta un punto di forza. Tuttavia, permangono sfide significative: la generazione affidabile dei fotoni e le perdite lungo il percorso, particolarmente critiche per l'approccio dual-rail di PsiQuantum, dove oltre il 90% dei qubit fotonici può andare perso prima dell'elaborazione. L'approccio di Xanadu è più tollerante alle perdite, ma richiede sistemi avanzati di correzione degli errori continui.
La strategia e i traguardi di Xanadu
Fondata nel 2016, Xanadu punta a realizzare un datacenter quantistico fotonico fault-tolerant nei primi anni 2030. Tra i risultati raggiunti spiccano lo sviluppo dei qubit GKP, il chip X8 (8 qubit) nel 2020, il processore Borealis (216 qubit) nel 2022 con rivendicazione di quantum advantage, e Aurora, piattaforma modulare da 12 qubit fisici nel 2025. Collaborazioni strategiche con HyperLight e DISCO Corporation mirano a migliorare la qualità dei chip e ridurre le perdite. L'obiettivo dichiarato è arrivare a 1.000 qubit logici entro il 2029, che richiederanno circa 100.000 qubit fisici. Xanadu sta inoltre esplorando applicazioni in ambito sanitario (terapia fotodinamica del cancro) e machine learning quantistico.
PsiQuantum: produzione su larga scala e visione a lungo termine
PsiQuantum, anch'essa fondata nel 2016, ha scelto di saltare la fase dei computer NISQ per puntare direttamente a un'architettura da oltre un milione di qubit. La partnership con GlobalFoundries consente la produzione dei dispositivi Omega su wafer da 300 mm, sfruttando un innovativo processo al titanato di bario. Nel 2025 PsiQuantum ha pubblicato i dettagli della piattaforma Omega, progettata per la scalabilità industriale. L'azienda prevede di raggiungere un computer quantistico su larga scala, con correzione degli errori, tra il 2027 e il 2029. Sono in costruzione un impianto produttivo e di test da 120.000 piedi quadrati a Milpitas (California) e un nuovo parco quantistico e microelettronico in Illinois.
Prospettive e sfide per il futuro del calcolo quantistico
Il settore deve affrontare ostacoli sia intellettuali che economici, legati alla complessità e agli investimenti necessari. Xanadu punta su pubblicazioni scientifiche e partnership per annunciare i progressi, mentre PsiQuantum si concentra sull'integrazione e la produzione su vasta scala. Entrambe le aziende mirano a consegnare computer quantistici corretti su larga scala oltre il 2029. Xanadu partecipa all'iniziativa DARPA Quantum Breakthrough Stage B, PsiQuantum al programma US2QC Stage C. La scommessa è che, una volta raggiunto il quantum advantage, gli investimenti saranno ampiamente giustificati.
