L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ed Amazon Web Services (AWS) insieme, per potenziare la conoscenza scientifica sul quantum computing nel contesto della comunità di ricerca in Italia e individuare potenziali applicazioni in fisica delle alte energie e fisica fondamentale. Nell’ambito di questa collaborazione, AWS darà accesso alle risorse computazionali di Amazon Braket alla comunità scientifica dell’INFN che conta ricercatrici e ricercatori associati di 26 università sul territorio italiano. La collaborazione fornirà all’INFN i più avanzati servizi cloud attraverso i Data Center della Regione AWS Europe (Milano) lanciata nell’aprile 2020.

L’INFN è l’istituto di ricerca italiano impegnato nello studio delle particelle fondamentali e delle loro interazioni: grazie a una lunga storia di scoperte scientifiche, detiene una posizione di primissimo piano in fisica fondamentale, uno dei settori di punta della Big Science ovvero della ricerca che coinvolge grandi gruppi per progetti di ampio respiro, che coprono un lungo arco temporale.

Il protagonismo di INFN

In questo campo di frontiera la ricerca produce quantità enormi di dati che richiedono una gestione rapida ed efficiente. In questo contesto, l’INFN è sempre più impegnato nelle tecnologie quantistiche e nel computing ad alte prestazioni. Inoltre, l’INFN è l’unico partner non statunitense del progetto Superconducting Quantum Materials and Systems Center (SQMS Center), finanziato dal Dipartimento dell’Energia americano ed è uno dei partner del consorzio EXANEST per lo sviluppo di supercomputer exascale, nella prospettiva della futura convergenza tra il calcolo ad alta prestazione e il quantum computing. La collaborazione con il gruppo di AWS Quantum Technologies contribuirà a potenziare l’attività dell’INFN in questo nuovo campo di ricerca e sviluppo.

In particolare, grazie ad Amazon Braket, ricercatori dell’INFN potranno fare uso di computer quantistici senza il bisogno di gestire infrastrutture, negoziare l’accesso con diversi fornitori di hardware quantistico, oppure scrivere software per una varietà di ambienti di programmazione.

“Il nostro obiettivo per Amazon Braket è di essere un catalizzatore di innovazione per l’INFN, attraverso l’accesso a tecnologie quantistiche, mentre questo campo continua ad evolvere”, dice Simone Severini, Direttore, Computazione Quantistica, AWS. “Le opportunità scientifiche aperte dal quantum computing sono grandi e siamo entusiasti di essere all’avanguardia insieme all’INFN. Guardiamo al futuro nel supportare l’INFN nell’innovazione in fisica fondamentale, nella formazione universitaria, e nelle applicazioni tecnologiche per la medicina”.

“Siamo contenti di collaborare con AWS in ciò che rappresenta un elemento importante della nostra strategia globale nella ricerca sul quantum computing”, commenta Marco Pallavicini, membro della giunta esecutiva dell’INFN. “Il quantum computing ha il potenziale d’incrementare la nostra conoscenza scientifica e contribuirà in maniera significativa ad affrontare interrogativi importanti in fisica fondamentale, con possibile impatto sulla società. Nel contesto dell’INFN stiamo lavorando intensamente per capire se tecnologie normalmente utilizzate nello studio delle particelle e della fisica fondamentale possano essere utili in questo nuovo, promettente campo”.

Questa collaborazione è coadiuvata dagli esperti in quantum computing di AWS e dal programma AWS Cloud Credit for Research, che supporta i ricercatori nella creazione di applicazioni, software o strumenti science-as-a-service disponibili a livello pubblico e ospitati nel cloud per semplificare la ricerca futura propria e della comunità scientifica di appartenenza. Inoltre, aiuta gli scienziati nell’eseguire proof of concept o test benchmark valutando l’efficacia dello spostamento dei carichi di lavoro della ricerca o di set di dati disponibili nel cloud. Infine, il programma offre la formazione rivolta alla comunità accademica per quanto riguarda l’uso del cloud, per carichi di lavoro di ricerca.

La strategia AWS

AWS utilizza il concetto di regione, che rappresenta una posizione fisica in tutto il mondo in cui vengono raggruppati i data center. Ogni gruppo di data center viene chiamato Availability Zone. In Italia, la regione AWS Europa (Milano) ha tre Availability Zone, ciascuna composta da uno o più data center, e si trovano in posizioni geografiche separate e distinte con una distanza sufficiente per ridurre significativamente il rischio che un singolo evento influisca sulla continuità aziendale, ma abbastanza vicine da fornire bassa latenza per applicazioni ad alta disponibilità.

Ciascuna Availability Zone dispone di sistemi di alimentazione, raffreddamento e sicurezza indipendenti ed è collegata tramite una rete ridondante a latenza estremamente bassa. I clienti AWS focalizzati sull’elevata disponibilità possono progettare le proprie applicazioni per l’esecuzione in più Availability Zone per ottenere una tolleranza agli errori ancora maggiore.

Oltre alla Regione italiana, AWS ha già una lunga storia di investimenti in Italia. Dal 2012 fino a oggi, AWS ha lanciato 5 Edge location a Milano (3), Palermo (1) e Roma (1), un endpoint DirectConnect a Milano, aperto due uffici (Milano e Roma), e anche acquisito la società Nice Software, fornitore leader di software e servizi per l’Hpc. Infine il 28 aprile 2020, AWS ha lanciato quello che rappresenta un investimento di centinaia di milioni di euro e un impegno di lungo periodo per l’Italia, appunto la Regione AWS Europa a Milano.

Il brand continua anche a investire nel skill up degli sviluppatori e della prossima generazione di leader IT in Italia, con più di 5 mila persone formate in tecnologie cloud avanzate nel Paese negli ultimi anni tramite il programma AWS Educate, che fornisce l’accesso ai servizi e ai contenuti Aws progettati per costruire conoscenze e competenze nel cloud computing.

Oltre 30 università e business school italiane partecipano al programma come il Politecnico di Milano, l’Università La Sapienza di Roma, l’Università di Roma Tor Vergata e tanti altri.

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