Informatica · Ricerca · Didattica · Terza missione

Alessandro Bocci

Ricercatore e docente in Informatica

Dipartimento di Informatica, Università di Pisa

Studio come progettare, distribuire e rendere osservabili sistemi software su infrastrutture eterogenee, dal continuum Cloud–Edge al quantum cloud, con attenzione a sicurezza, sostenibilità e qualità del servizio.

Aperto a collaborazioni scientifiche, tesi e iniziative di divulgazione.

01 · Profilo

Progettare software che sappia dove e come essere eseguito

La mia ricerca riguarda l’ingegneria di sistemi software distribuiti eseguiti su infrastrutture eterogenee. Il punto comune è trasformare differenze di capacità, affidabilità, consumo, costo e fiducia in informazioni utilizzabili per decidere placement, decomposizione, orchestrazione ed esecuzione.

Lavoro con modelli dichiarativi, architetture a servizi, prototipi open source ed esperimenti riproducibili. Negli ultimi anni ho esteso questi temi dal continuum Cloud–Edge alle infrastrutture quantum cloud.

Ricercatore a tempo determinato di tipo AUniversità di Pisa
Assistant ProfessorFaculty of Information Studies, Novo mesto

02 · Ricerca

Infrastrutture eterogenee, requisiti osservabili, software riproducibile

Tre filoni collegati da un approccio orientato ai requisiti non funzionali, alla riproducibilità e alla realizzazione di strumenti concretamente riutilizzabili.

01

Quantum software engineering

Metodi e infrastrutture per distribuire, ottimizzare e rendere riproducibile l’esecuzione di circuiti quantistici su QPU eterogenee: circuit cutting, distribuzione degli shot, benchmarking, selezione hardware-aware e controllo adattivo dell’esecuzione.

  • Quantum cloud
  • QPU selection
  • Circuit cutting
  • Benchmarking
02

Cloud–Edge e sostenibilità

Placement e simulazione di applicazioni distribuite nel continuum Cloud–Edge, con particolare attenzione a orchestrazioni FaaS, osservabilità dei dati energetici, consumo delle risorse e architetture a microservizi.

  • Cloud–Edge
  • FaaS
  • Observability
  • Green software
03

Sicurezza del software

Security-by-design per applicazioni distribuite: placement sensibile ai flussi informativi e alla fiducia nei provider, threat modeling, partizionamento sicuro e piattaforme di esecuzione affidabili.

  • Secure placement
  • Information flow
  • Threat modeling
  • Trusted execution

Progetti e software

Dal metodo all’artefatto aperto

Profilo GitHub
Quantum software

Cut&Shoot

Distribuzione di frammenti di circuiti quantistici e shot su più computer NISQ, con ricostruzione del risultato e analisi del compromesso tra parallelismo, overhead e qualità.

Repository
Benchmarking

QSimBench

Libreria, dataset e procedure per confrontare in modo riproducibile software quantistico su algoritmi, circuiti, budget di shot e backend differenti.

Repository
Energy data

ODA

Architettura a microservizi per acquisire, trasformare, aggregare e rendere osservabili dati energetici eterogenei, sviluppata nel progetto NEST.

Repository
Secure placement

FaaS2Fog

Prototipo dichiarativo per determinare placement di catene FaaS considerando requisiti hardware, software, latenza, sensibilità dei dati e fiducia nei provider.

Repository
Simulation

LambdaContSim

Simulatore a eventi discreti per deployment ed esecuzione di orchestrazioni FaaS su infrastrutture Cloud–IoT dinamiche, con fallimenti, ripristini e metriche energetiche.

Repository
Terza missione

QTris

Applicazione didattica e divulgativa che usa un gioco interattivo per introdurre concetti di calcolo e software quantistico.

Repository

03 · Pubblicazioni

Pubblicazioni

Una selezione di lavori rappresentativi. L’elenco completo e aggiornato è disponibile su Google Scholar e ORCID.

9 pubblicazioni visibili

2026

How Many Shots Are Enough for a Quantum Circuit?

Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, Ernesto Pimentel, Antonio Brogi

Rivista · ACM Transactions on Quantum Computing

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2026

Cut&Shoot: Distributed Execution of Quantum Circuit Fragments

Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, José García-Alonso, Juan M. Murillo, Antonio Brogi

Rivista · IEEE Transactions on Quantum Engineering, vol. 7, art. 3102214

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2026

Rethinking Services in the Quantum Age: The SOQ Paradigm

José García-Alonso, Enrique Moguel, Jaime Alvarado-Valiente, Javier Romero-Álvarez, Álvaro M. Aparicio-Morales, Juan M. Murillo, Francisco Javier Cavero, Adrián Romero-Flores, Alfonso E. Márquez-Chamorro, José Antonio Parejo, Antonio Ruiz-Cortés, Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, Antonio Brogi

Rivista · ACM Transactions on Software Engineering and Methodology

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2025

QSimBench: An Execution-Level Benchmark Suite for Quantum Software Engineering

Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, José García-Alonso, Juan M. Murillo, Antonio Brogi

Conferenza · 2025 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), vol. 2, pp. 175–180

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2024

Towards Enabling Observability of Energy Demand, with NEST

Alessandro Bocci, Antonio Brogi, Gianpaolo Cugola, Stefano Forti, Luca Mottola, Virginia Pilloni, Sabrina Romano, Jacopo Soldani, Elio Usai

Conferenza · Proceedings of FRAME ’24, ACM, pp. 5–6

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2023

Declarative Secure Placement of FaaS Orchestrations in the Cloud-Edge Continuum

Alessandro Bocci, Stefano Forti, Gian-Luigi Ferrari, Antonio Brogi

Rivista · Electronics, vol. 12, no. 6, art. 1332

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2023

Secure Partitioning of Cloud Applications, with Cost Look-Ahead

Alessandro Bocci, Stefano Forti, Roberto Guanciale, Gian-Luigi Ferrari, Antonio Brogi

Rivista · Future Internet, vol. 15, no. 7, art. 224

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2023

Sustainable Cloud-Edge Infrastructure as a Service

Alessandro Bocci, Stefano Forti, Antonio Brogi

Conferenza · 12th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO 2023), IEEE, pp. 1–4

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2021

Secure FaaS orchestration in the fog: how far are we?

Alessandro Bocci, Stefano Forti, Gian-Luigi Ferrari, Antonio Brogi

Rivista · Computing, vol. 103, no. 5, pp. 1025–1056

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04 · Terza missione

Informatica e quantum computing fuori dall’aula

Due attività continuative attraverso cui porto ricerca e programmazione fuori dall’aula, con iniziative rivolte a studenti, famiglie e pubblico non specialista.

Contatti

Parliamo di ricerca, tesi o divulgazione.

Aperto a collaborazioni scientifiche, tesi e iniziative di divulgazione.