Nell'ambito del mercato unico digitale l'Unione Europea aveva tempo fa pianificato investimenti mirati per un miliardo di euro nello sviluppo di soluzioni di quantum computing e nella relativa ricerca. Il programma era stato definito piuttosto genericamente, oggi è invece possibile valutare con precisione gli obiettivi della UE grazie alla pubblicazione di una vera e propria roadmap - la European Quantum Technologies Roadmap - che descrive gli ambiti di interesse e lo stato dell'Unione in ciascuno di essi.

Il documento tratta di tecnologie quantistiche e non solo di quantum computing. Inoltre, contrariamente a quanto accade nelle nazioni più avanzate in questo campo - essenzialmente Stati Uniti e Cina - l'Europa ha nel mirino sei campi di applicazione delle tecnologie quantistiche invece dei quattro più diffusi (comunicazioni, calcolo, simulazione, metrologia). I campi meno esplorati altrove ma considerati dalla UE sono il software e il controllo.



Le comunicazioni quantistiche sono in sintesi l'applicazione delle teorie quantistiche alla trasmissione dati, idealmente con rilevanti funzioni di protezione delle comunicazioni stesse. Si tratta di uno sviluppo particolarmente importante perché proprio l'evoluzione del quantum computing renderà molto più deboli le procedure tradizionali di cifratura. La UE prevede lo sviluppo entro tre anni di sistemi efficienti per le comunicazioni metropolitane ed entro sei anni per comunicazioni a più lungo raggio.

Nel campo del quantum computing in senso stretto l'Europa prevede in generale lo sviluppo di quantum computer ad alte prestazioni - nell'ordine dei 100 qubit - in un lasso di tempo tra cinque e dieci anni. La roadmap UE considera vari approcci alla realizzazione di quantum computer, a parte quelli alternativi degli annealer e dei digital annealer.

La simulazione in campo quantistico riguarda la possibilità di simulare il comportamento di sistemi quantistici complessi (compresi ovviamente gli stessi elaboratori) usando quantum computer. Sarebbe un passo avanti rispetto alla simulazione con elaboratori classici, che presenta diversi limiti importanti. La metrologia quantistica è in sintesi lo sviluppo di sistemi di nuova generazione in grado di osservare la realtà su scala subatomica.



I piani di investimento della UE coinvolgono anche due ambiti per ora poco gettonati. Il "quantum control" è secondo l'Unione il passo che collega la conoscenza scientifica alla tecnologia. Si tratta della possibilità di manipolare direttamente il comportamento di sistemi quantistici, usando forze esterne o campi elettromagnetici. Ciò dovrebbe favorire tutte le applicazioni delle nuove tecnologie quantistiche.

L'ultimo campo citato è quello del quantum software: sinora si è pensato soprattutto a potenziare la parte hardware, ossia i quantum computer, ma serve anche sviluppare una teoria del software ad hoc per questi ultimi. E persino una nuova teoria dell'informazione per un mondo dove 0 e 1 non sono più due stati mutuamente esclusivi.