Il laboratorio sviluppa e testa algoritmi quantistici ideati per diverse architetture di calcolo quantistico, valutandone le prestazioni e utilizzando emulatori all'avanguardia e back-end avanzati all'interno di un ecosistema di calcolo ad alte prestazioni, nonché sui processori quantistici di media dimensione oggi disponibili (noisy-intermediate-scale). I ricercatori studiano le modalità di applicazione pratica delle soluzioni quantistiche - software e hardware – nei settori dell’Aerospazio, Difesa e Sicurezza di interesse dell’azienda, sia nel settore militare che in quello civile, con l’obiettivo ultimo di realizzare computer quantistici a tolleranza d’errore (fault tolerant). La ricerca è focalizzata su ottimizzazione, machine learning quantistico, simulazioni fisiche e crittografia.
Aree di ricerca
Sviluppiamo e testiamo algoritmi quantistici efficienti ed esploriamo tecniche avanzate quantum-inspired e tecniche hybrid quantum-classical, per risolvere problemi combinatori complessi in vari settori rilevanti per la nostra azienda. Cerchiamo soluzioni, a diversi livelli di maturazione, che massimizzino o minimizzino una data funzione oggettiva, tenendo conto di vincoli specifici. Le attività sono portate avanti utilizzando emulatori quantistici in ambienti di calcolo ad alte prestazioni e utilizzando i più recenti dispositivi quantistici.
Sviluppiamo algoritmi e tecniche di apprendimento automatico potenziati con elementi quantistici per esplorare i potenziali vantaggi quantistici nell'elaborazione dei dati, nell'estrazione di funzionalità, nell'addestramento dei modelli. L’obiettivo è contribuire al progresso di soluzioni intelligenti per l’analisi dei dati e per i processi decisionali.
Sviluppiamo metodi e algoritmi quantistici volti a migliorare la simulazione di un'ampia gamma di sistemi fisici. Questi sistemi spaziano dalla chimica quantistica e dalla scienza dei materiali alla fluidodinamica computazionale e alla propagazione delle onde elettromagnetiche. Gli algoritmi sono progettati per funzionare su dispositivi quantistici noisy-intermediate-scale e large-scale-fault-tolerant, per indagarne sia i punti di forza teorici, sia i limiti pratici.
Valutiamo e monitoriamo le capacità dei computer quantistici, nonché delle soluzioni ispirate ai quanti – hardware, software e algoritmi – di violare le chiavi crittografiche tradizionali e di minacciare la sicurezza delle informazioni sensibili. L’obiettivo è identificare le potenziali vulnerabilità degli approcci crittografici rilevanti e sviluppare solide contromisure per salvaguardare le infrastrutture critiche e i dati sensibili.