Insieme all’intelligenza artificiale, c’è un altro campo di ricerca, su cui lavora la fisica Anna Grassellino, che da anni è sulla bocca di tutti, sempre sul punto di esplodere e rivelare tutte le sue potenzialità: il quantum computing. Simulare molecole complesse, accelerare nuove scoperte dalla farmaceutica all’aerodinamica, svelare i segreti della materia oscura. È un’entità difficile da comprendere, ma anche da controllare perché genera strutturalmente errori che vanno controllati e corretti.
È questa la frontiera su cui lavora Anna Grassellino, fisica siciliana che oggi coordina l’enorme team di scienziati del Fermilab di Chicago nella ricerca e sviluppo verso il computer quantistico di prossima generazione. In pochi mesi quest’anno ha ricevuto due nomine notevoli: è diventata Chief Technology Officer (Cto) dell’istituto, prima donna nella storia a ricoprire questa posizione, e presidente della sottocommissione quantum dell’Advisory Committee Scac per il Dipartimento dell’Energia, l’organismo federale degli Stati Uniti che orienta le priorità scientifiche della ricerca. Wired l'ha intervistata in occasione del numero del magazine L’Italia che verrà, che racconta alcuni dei leader del futuro.
Quali saranno i primi campi in cui la computazione quantistica comincerà a fare la differenza?Non credo che il computer quantistico diventerà un oggetto portatile nei prossimi trent’anni, e sarebbe un errore concepirlo come il successore del laptop che abbiamo sulla scrivania. È più utile immaginarlo come una grande infrastruttura specializzata, simile ai centri di supercalcolo, che però può essere democratizzata attraverso l’accesso via cloud. Così la potenzialità può essere resa disponibile a università e centri di ricerca di tutto il mondo, senza che debbano possedere fisicamente la macchina. I settori in cui vedremo i primi risultati concreti sono la chimica quantistica e le simulazioni molecolari, dove già oggi i nostri sistemi riescono a simulare complessi di migliaia di atomi, aprendo prospettive nuove per lo sviluppo di materiali e farmaci. In parallelo, al di là della computazione vera e propria, credo che anche la sensoristica quantistica potrebbe offrire risultati importanti a breve termine, sia nella ricerca sulla materia oscura sia nel rilevamento delle onde gravitazionali. Per le applicazioni più complesse, invece, come la crittografia o l’ottimizzazione su larga scala, servirà ancora qualche anno di lavoro.
Intelligenza artificiale e quantum computing sono due dei filoni di ricerca su cui si stanno concentrando maggiormente gli sforzi: possono in qualche modo convergere?
Uno dei progetti che mi entusiasma di più in questo momento è la Genesis Mission, un’iniziativa su scala nazionale statunitense che rappresenta una visione ambiziosa di come i nuovi strumenti computazionali possano trasformare il modo in cui facciamo scienza. L’idea di fondo è che abbiamo accumulato petabyte di dati da decenni di esperimenti, senza però averli mai analizzati a fondo, mentre oggi — grazie all’intelligenza artificiale — siamo in grado di utilizzarli in modo efficace e interpretarli in maniera molto più profonda. Sul fronte quantum, il progetto lavora su due direzioni parallele: da un lato adoperare l’intelligenza artificiale per accelerare la scoperta di nuovi algoritmi, dall’altro capire come progettare dispositivi quantistici che abbiano meno rumore, ossia che diano segnali meno sporchi, e una migliore capacità di scaling, cioè che possano più facilmente essere aumentati in dimensione.
Quali sono concretamente le sue nuove responsabilità come Cto del Fermilab e Chair della sottocommissione quantum del Dipartimento dell’Energia?
Come Cto mi trovo a gestire una prospettiva molto più ampia di quella che avevo prima: oltre al coordinamento programmatico ho una linea di management su un settore di 500 persone che lavorano in aree tecnologiche chiave per il Fermilab, dagli acceleratori di particelle alla microelettronica. C’è anche una componente strategica importante, ossia ragionare su dove vorremmo essere tra dieci, venti o cinquant’anni, e decidere quali investimenti interni fare per arrivarci. Per quanto riguarda il Dipartimento dell’Energia (Department of Energy, spesso indicato come Doe, ndr), il mio ruolo nella commissione federale Scac mi porta a lavorare con un ecosistema molto più ampio, che include le governance delle università, manager di grandi aziende e rappresentanti di laboratori di ricerca nazionali, con l’obiettivo di rimuovere le barriere tra le diverse discipline scientifiche e costruire una visione unitaria per la ricerca statunitense. I due ruoli, entrambi impegnativi, sono anche sinergici, perché quello che faccio al Fermilab alimenta direttamente il tipo di contributo che posso portare a Washington con il Doe, e viceversa.
Qual è la strategia per far lavorare assieme un team numeroso ed eterogeneo, senza perdere di vista l’obiettivo?
La cosa più importante, e anche la più difficile, è trovare il giusto equilibrio tra il senso di missione collettiva e lo spazio per il contributo creativo individuale, perché se si spinge troppo in una direzione si rischia di perdere l’altra. Un team che lavora solo per un obiettivo comune, senza lasciare spazio al singolo, diventa demotivante tanto quanto un gruppo di ricercatori brillanti che lavorano ognuno per conto proprio senza un orizzonte condiviso. Il mio approccio è investire molto tempo nel rapporto diretto con le persone, sia nei momenti di lavoro collettivo sia negli incontri individuali, perché capire dove vuole arrivare ogni singolo scienziato nella sua carriera è fondamentale per aiutarlo a trovare il modo in cui il suo contributo si inserisce nel progetto più grande. Questo richiede ore di lavoro extra, a volte più di quanto ci si immaginerebbe, ma è la parte del mio ruolo a cui non voglio rinunciare, anche ora che le responsabilità manageriali sono diventate maggiori.
Nel suo percorso professionale, quale decisione — più o meno rischiosa — è stata decisiva per il suo percorso di carriera fin qui?
Cito sicuramente un piccolo azzardo: la scelta di partecipare al bando per la direzione del Superconducting Quantum Materials and Systems Center (Sqms) del Fermilab nel 2020, in piena pandemia, quando con il mio team abbiamo deciso di scrivere un progetto di mille pagine nonostante tutti ci dessero per sfavoriti, perché eravamo considerati troppo giovani e poco esperti per competere a quel livello. Di certo c’era una componente di incoscienza in quella decisione, ma anche la consapevolezza molto chiara di che cosa volevamo costruire e di chi avevamo intenzione di coinvolgere. Quella chiarezza di visione, alla fine, credo che abbia fatto la differenza. A livello più personale, però, direi che un’altra scelta determinante è stata quella di non tornare in Italia dopo il periodo del dottorato. Una decisione dettata dalla convinzione che le opportunità si costruiscono restando dove si fa ricerca di frontiera, senza aspettare che qualcuno te le offra su un piatto o comodamente sotto casa. Nulla mi è mai stato regalato, e questa consapevolezza è diventata nel tempo una delle mie risorse più preziose.
Nonostante i ruoli sempre più centrali nel sistema scientifico statunitense, che rapporto mantiene oggi con l’Italia?
Il legame con l’Italia è rimasto molto solido, non solo dal punto di vista sentimentale. Abbiamo partnership attive con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e con l’Università di Pisa, con cui abbiamo interlocuzioni su base settimanale e condividiamo programmi di scambio di studenti e ricercatori che portano regolarmente italiani al Fermilab per periodi di lavoro prolungati. Più in generale, il laboratorio ha un rapporto storico con l’Italia anche nel campo degli acceleratori, dove l’industria contribuisce alla costruzione di componenti fondamentali per i progetti in corso. Torno in Italia almeno un paio di volte l’anno e ogni volta mi rendo conto di quanto il sistema scientifico abbia competenze straordinarie che meriterebbero di essere valorizzate in modo più strutturato. Se si decide di investire seriamente in un progetto quantistico di scala nazionale, come può essere con il nuovo Centro Nazionale Icsc dedicato alla ricerca in high performance computing e quantum computing, con le risorse e la visione giusta, si possono creare tutte le condizioni per costruire qualcosa di importante, e non posso che sentire la responsabilità di contribuire.
Nel suo percorso ha già — per diversi aspetti — sfondato il soffitto di cristallo del gender gap: quanto ha influito nella sua carriera essere donna?
Abbastanza, nel senso che ha determinato, credo, uno sforzo supplementare: non è una lamentela, ma una constatazione che chiunque abbia vissuto dall’interno questi ambienti conosce bene. Mi sono sempre fatta avanti da sola, ho proposto, ho insistito, ho dimostrato con i risultati quello che le parole da sole non sarebbero bastate a comunicare. Detto questo, essere donna ha anche significato portare qualcosa di diverso in ambienti molto omogenei, una capacità di costruire ponti tra discipline e persone che spesso non si parlavano, un’attenzione ai dettagli e alle dinamiche di gruppo che ha contribuito a rendere i nostri team più coesi ed efficaci. Non credo negli stereotipi, ma credo che la diversità nei gruppi di ricerca produca scienza migliore, e questa è una cosa che ho visto con i miei occhi nel corso degli anni.
Vista la sua esperienza, quanto contano le infrastrutture e l’ambiente di lavoro nel permettere alle donne di costruire carriere scientifiche ambiziose?
Enormemente, e chi dice il contrario non ha mai vissuto concretamente il problema. Il Fermilab ha un asilo nido interno, e questo per me ha fatto la differenza nei momenti in cui avrei dovuto scegliere tra la ricerca e la famiglia, una scelta che nella maggior parte dei casi ricade sulle donne in modo sproporzionato. Non si tratta solo di servizi pratici, ma di una cultura dell’ambiente di lavoro che riconosce che le persone hanno una vita fuori dal laboratorio e che questa non è un ostacolo alla carriera ma una parte integrante di chi si è come scienziati. Mio marito e io abbiamo sempre considerato le nostre carriere con lo stesso peso e questo equilibrio è stato fondamentale, ma non tutti hanno la fortuna di trovarsi in una situazione simile. Finché gli ambienti di ricerca non investiranno seriamente in infrastrutture e politiche che rendano concretamente possibile conciliare ambizione scientifica e vita privata, continueremo a perdere talenti femminili che il sistema non riesce a trattenere.
Intervista pubblicata nel numero 117 del magazine di Wired Italia dal titolo L'Italia che verrà, l'ultimo numero dedicato ai leader italiani del futuro