Chiara Vercellino

Ph.D. candidate in Ingegneria Informatica E Dei Sistemi , 38th cycle (2022-2025)
Department of Control and Computer Engineering (DAUIN)

Profile

PhD

Research topic

Quantum Machine Learning Applications and Algorithms for Industrial Use Cases

Tutors

Research presentation

Poster

Research interests

Parallel and distributed systems, Quantum computing

Biography

Chiara Vercellino holds an MSc degree in Mathematical Engineering from Politecnico di Torino, obtained in 2020. She is currently a PhD student in Computer Engineering at the DAUIN Department, affiliated with the GRAINS research group. She is also an expert researcher in the CPE (Advanced Computing, Photonics, and Electromagnetics) area at Fondazione LINKS. Her primary focus is the design and development of quantum computing algorithms, particularly those related to optimization and machine learning. The ultimate aim of her PhD research is to help bridge the gap between fundamental research and industrial applications in the field of quantum computing. She is a member of the SRA-6 Working Groups "Energy Efficiency & Sustainability" and "Quantum+HPC" at ETP4HPC, as well as the QuIC Ecosystem Working Group. She is an NGI Enrichers Fellow, collaborating with the SQMS Center at Fermilab on the NISQ-EMU project, which aims to design and implement NISQ-aware quantum algorithms for industrial use cases.

Awards and Honors

  • Template PhD awards compilato (2025)
  • Progetto di ricerca a livello europeo, selezionato tramite bando competitivo nell’ambito del programma NGI Sargasso (finanziato dall’UE per promuovere collaborazioni transatlantiche). QRISTIN – Quantum Routines In Space-Terrestrial Integrated Networks, gestito da Fondazione LINKS in collaborazione con QuEra Inc. (USA), sviluppa algoritmi quantistici per l’ottimizzazione combinatoria in reti ibride spazio-terrestri. Il progetto prevede la realizzazione di un solver open-source per confrontare approcci classici e quantistici. Ruolo: project manager e responsabile scientifico. (2025)
  • Progetto di ricerca a livello europeo, selezionato tramite bando competitivo nell’ambito del programma NGI Enrichers (finanziato dall’UE per favorire collaborazioni con istituti di ricerca in USA e Canada). Svolto presso Fermilab – SQMS Center (USA), il progetto NISQ-EMU: NISQ-Ready Quantum Algorithms for Industry 4.0 ha sviluppato protocolli avanzati di correzione degli errori quantistici per migliorare l’affidabilità dei dispositivi NISQ, con l’obiettivo di favorire l’adozione industriale del calcolo quantistico. Ruolo: fellow responsabile dello sviluppo tecnico-scientifico. (2024)
  • Nel Master Universitario di II livello in QUANTUM COMMUNICATION AND COMPUTING (03TAHTT) dell’A.A. 2023/2024, sempre sotto la supervisione del Prof. Bartolomeo Montrucchio, la dottoranda ha svolto lezioni per un totale di 7 ore, approfondendo tematiche di calcolo quantistico avanzato e casi applicativi. Questa attività ha fornito agli studenti strumenti concreti per comprendere e applicare algoritmi quantistici complessi. (2024)
  • Partecipazione su invito a “Dialogo sulle Scienze e Tecnologie Quantistiche”, evento promosso dal Consolato Generale d’Italia a Chicago il 22 aprile 2025, inserito nell’ambito della VIII Giornata della Ricerca Italiana nel Mondo. L’evento ha previsto presentazioni sulle varie attività di ricerca nel campo delle tecnologie quantistiche, seguite da sessione di networking e Q&A con comunità accademiche e imprenditoriali. L’attività ha permesso la disseminazione dei risultati della ricerca italiana, favorendo lo scambio di conoscenze a livello internazionale e l’avvio di possibili collaborazioni future. Il video dell’intervento è disponibile su YouTube all’indirizzo: https://www.youtube.com/watch?v=6lxJJW1oPE0 La press release dell'evento è disponibile al link: https://conschicago.esteri.it/it/news/dal_consolato/2025/04/viii-giornata-della-ricerca-italiana-nel-mondo-chicago-22-aprile-2025/ (2025)
  • Nel corso di Laurea triennale in Informatica (8 CFU) dell’A.A. 2023/2024, tenuto dal Prof. Renato Ferrero, la dottoranda ha svolto il ruolo di tutor per le esercitazioni, erogando complessivamente 24 ore di didattica pratica. (2023)
  • Partecipazione come relatore al webinar “Cracking Colors with Neutral Atoms: Hybrid Quantum-Classical Approaches to Graph Optimization”, organizzato da dall'azienda Pasqal. Durante l'evento, è stato presentato un algoritmo ibrido branch-and-price che sfrutta le capacità uniche dei processori quantistici a atomi neutri, integrati con risorse di calcolo classico. L'approccio proposto offre una nuova prospettiva nell'affrontare le sfide NP-hard della colorazione dei grafi, con potenziali implicazioni in logistica, pianificazione e progettazione di reti. L'attività ha contribuito alla disseminazione dei risultati della ricerca, favorendo lo scambio di conoscenze nel campo dell'ottimizzazione quantistica. Il video dell'intervento è disponibile su YouTube all'indirizzo: https://www.youtube.com/watch?v=FoS2WCJsR2k (2025)
  • Partecipazione come relatrice al seminario “Quantum Computing at LINKS: From Algorithms to Architectures” presso Univerisity of Illinois Chicago (UIC) - ECE department, della durata di 2 ore. Il seminario ha illustrato le principali attività di ricerca svolte nel campo del calcolo quantistico, con focus sull’applicazione pratica di algoritmi quantistici e tecniche di quantum machine learning. Sono stati discussi metodi innovativi per l’ottimizzazione di problemi complessi, l’integrazione di sistemi quantistici con infrastrutture di calcolo classico e lo sviluppo di strumenti software per piattaforme quantistiche. (2025)
  • Partecipazione a un contratto commerciale con Intesa San Paolo, avviato nell’aprile 2024, finalizzato allo sviluppo di algoritmi di quantum computing applicati al settore finanziario. L’attività ha inizialmente impiegato tecniche di Quantum Reservoir Computing (QRC) per la predizione di credit-card default su macchine analogiche QuEra. Nel 2025, il progetto è stato esteso includendo implementazioni digitali di QRC su Spark IQM, situata presso il Politecnico di Torino, e logiche QAOA su una nuova macchina digitale QuEra. L’iniziativa ha favorito il trasferimento tecnologico di strumenti avanzati di quantum computing nel contesto industriale-finanziario, con impatto diretto su strategie di analisi predittiva e ottimizzazione dei processi decisionali (2024)
  • Nel Master Universitario di II livello in QUANTUM COMMUNICATION AND COMPUTING (03TAHTT) dell’A.A. 2022/2023, sotto la supervisione del Prof. Bartolomeo Montrucchio, la dottoranda ha svolto lezioni frontali per un totale di 6.5 ore. L’attività ha permesso di trasmettere conoscenze avanzate su algoritmi quantistici e metodologie di calcolo quantistico, contribuendo alla formazione attiva dei partecipanti. (2023)
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Bachelor of Science

  • Informatica. A.A. 2023/24, INGEGNERIA GESTIONALE. Collaboratore del corso
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