Calcolo quantistico, le applicazioni nel settore energetico - Energyup

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Calcolo quantistico, le applicazioni nel settore energetico

Importanti aziende del settore, anche italiane, hanno intenzione di sperimentare il Quantum Computing per le loro operazioni di trading, regolando la propria strategia di portafoglio in base all’evoluzione prevista dalle offerte di mercato, alle stime di produzione rinnovabile e alle curve di consumo

25 Nov 2021

Erminio Polito

responsabile Energy & Utilities di Minsait in Italia

L’aumento esponenziale della potenza di calcolo offerta dai computer quantistici sarà cruciale per la costruzione di un nuovo orizzonte energetico basato su ecosistemi collaborativi gestiti in una logica “platform-based”. Le tecnologie già in uso nei sistemi energetici più avanzati, come IoT, intelligenza artificiale e blockchain, beneficeranno della rivoluzione quantistica, potenziando i prosumer di energia e dando vita a un modello veramente dinamico, collaborativo e in rete di microgenerazione e distribuzione di energia. L’applicazione del calcolo quantistico al settore energetico ha quindi un enorme potenziale dirompente per il sistema attuale. che potrebbe accelerare il suo percorso verso la creazione di un vero mercato partecipativo. Ma ha anche, a breve termine, applicazioni immediate che possono generare enormi miglioramenti e opportunità per le aziende del settore. I più evidenti sono i vantaggi che può offrire attualmente al trading di energia, dove avere a disposizione una tecnologia quantistica rappresenta un vantaggio decisivo in termini di velocità delle transazioni.

L’applicazione del calcolo quantistico al settore energetico

Importanti aziende del settore, tra cui alcune italiane, hanno intenzione di sperimentare il Quantum Computing per le loro operazioni di trading, regolando la propria strategia di portafoglio in base all’evoluzione prevista dalle offerte di mercato, alle stime di produzione rinnovabile e alle curve di consumo, tra molte altre variabili. Questo ha evidenti vantaggi, non solo in termini di ottimizzazione del portafoglio in modo rapido e accurato e nello sviluppo di strategie speculative, ma anche nell’adozione di coperture in merito alla propria esposizione.

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In particolare, l’utilizzo del Quantum Computing in ambito del trading energetico può aiutare a migliorare i margine degli operatori in due direzioni: può ridurre i tempi di elaborazione degli strumenti attualmente a supporto delle scelte strategiche (ottimizzatori, strumenti di Machine Learning, etc.); e può migliorare le performance di algoritmi predittivi rispetto i maggiori driver rilevanti sul mercato (curva di domanda elettrica del sistema, previsione di produzione da fonti rinnovabili, etc.), in modo da formulare ipotesi accurate rispetto la propria operatività sui mercati.

L’impatto del calcolo quantistico sui settori complementari e la cybersecurity

Naturalmente, il settore energetico beneficerà anche dei progressi che il calcolo quantistico genererà in settori complementari all’energia e in aree con cui il sistema energetico sarà in grado di stabilire nuove sinergie e opportunità di collaborazione. Per citare solo alcuni esempi, la capacità di risolvere complessi calcoli combinatori può facilitare nuovi sviluppi in settori come l’ingegneria chimica, l’advanced manufacturing e, naturalmente, la cybersecurity.

La cybersecurity, infatti, sarà uno dei campi di applicazione più immediati con il maggiore impatto sull’economia in generale e sul settore energetico in particolare. Nel 1994 l’informatico statunitense Peter Shor ha dimostrato che alcuni tipi di crittografia diventerebbero sostanzialmente meno complessi da decifrare con un computer quantistico sufficientemente grande ed efficiente.

Ad oggi non esistono computer quantistici in grado di mettere a repentaglio la sicurezza della crittografia tradizionale, tuttavia ci sono già le prime opportunità di business per prepararsi per un futuro di decrittazione quantistica: il potenziale dell’informatica quantistica non decreterà la fine della crittografia, bensì un cambiamento nelle pratiche come, ad esempio, chiavi crittografiche più lunghe e complesse. In un futuro con milioni di transazioni energetiche decentralizzate, simultanee e certificate tramite smart contract e blockchain, la crittografia quantistica sarà un pilastro centrale del nuovo sistema.

calcolo quantistico

Le opportunità offerte dal calcolo quantistico

Attualmente non è possibile scalare i computer quantistici alla dimensione richiesta, poiché con la tecnologia attuale esistono grandi problemi tecnici che impediscono una diffusione di massa, ad esempio, la temperatura di funzionamento che deve essere notevolmente bassa e i qubit – che rappresentano l’unità fondamentale sulla quale si basa il Quantum Computing – si deteriorano con facilità e potrebbero perdere velocemente la loro potenza computazionale.

Ma nonostante le numerose sfide tecniche nello sviluppo su larga scala di computer quantistici, esistono già delle opportunità a breve termine generati dall’informatica quantistica. Basti pensare agli algoritmi “quantum inspired” che permettono alle aziende e ai ricercatori di risolvere problemi complessi su computer tradizionali. Anche se i computer quantistici non hanno ancora raggiunto la scalabilità e l’affidabilità necessaria, gli algoritmi “quantum inspired” potranno accelerare la diffusione di questa tecnologia dimostrando nel breve termini i suoi benefici.

Naturalmente, il potenziale dell’informatica quantistica sta alimentando l’aumento delle stime del valore del mercato. Come testimonia uno studio di MarketsandMarkets, che prevede una crescita globale molto importante, si passerebbe dai 472 milioni di dollari del 2021 a 1,76 miliardi entro il 2026, con un CAGR del 30,2% durante questo periodo.

Conclusioni

Il Quantum Computing avrà, nei prossimi anni, dei profondi cambiamenti su tutti i settori dell’economia, compresso il mercato dell’energia. Alcune di queste applicazioni le stiamo già intravedendo, ad esempio attraverso gli algoritmi quantistici applicati su hardware tradizionali, che sono una soluzione alla portata di tutte le aziende che vogliono investire su questa tecnologia disruptive.

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Erminio Polito
responsabile Energy & Utilities di Minsait in Italia
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