Possibilità commerciali per i dispositivi quantici plug-in
L’obiettivo generale del progetto QWAD, finanziato dall’UE, era sviluppare tecnologie di fotonica di disturbo e portarle dal laboratorio nel mondo reale. Questo si può fare prendendo il concetto di guide d’onda ottiche, che si basa sulle prestazioni significativamente aumentate dei circuiti scritti a laser, identificando applicazioni avanzate e rendendole pronte alla commercializzazione. Il team del progetto ha scoperto che le guide d’onda scritte a laser permettono a strutture 3D altamente integrate di produrre simulatori quantici su misura e nodi di computer quantici fotonici. Questi dispositivi quantici in miniatura hanno enormi potenzialità per lo sviluppo di componenti di scambio quantico innovativi basati su chip, che rafforzerebbero la sicurezza dei dati quantici. Per di più, i dispositivi sviluppati mediante questo progetto possono essere aggiunti a sistemi di comunicazione ottica esistenti senza bisogno di costosi aggiornamenti. Questo significa che la ricerca quantica applicata ha le potenzialità per avvantaggiare le piccole e medie imprese (PMI) europee. Comunicazioni più sicure “Uno dei modi in cui le tecnologie quantiche promettono di rivoluzionare il nostro mondo digitale è garantendo una maggiore sicurezza delle comunicazioni,” spiega il coordinatore del progetto, il prof. Harald Weinfurter dell’Università Ludwig Maximilian di Monaco, in Germania. “Basandoci su questo, noi abbiamo semplificato i componenti della tecnologia ottica e li abbiamo resi molto più piccoli, al fine di integrarli dentro un pannello di vetro che assomiglia a un fiammifero. Questo dispositivo si può inserire in dispositivi di comunicazione ottica tradizionali per avere una comunicazione ottica più sicura.” Anche se il mercato iniziale per gli innovativi componenti ottici quantici sviluppati dal progetto QWAD è limitato a istituti di ricerca per il momento, Weinfurter è sicuro che le potenzialità di mercato per sistemi ottici non lineari e componenti di comunicazione sicuri è destinato a crescere. Ampliare gli orizzonti di ricerca Il progetto QWAD ha inoltre ampliato le possibilità per i ricercatori impegnati in questo campo. Lo sviluppo di una tecnologia di polarizzazione della luce completamente integrata è stato dimostrato per la prima volta, preparando il terreno per la realizzazione di dispositivi commerciali portatili, precisi e convenienti per la manipolazione e l’analisi della polarizzazione della luce. “Uno dei principali obiettivi all’inizio era capire realmente in che modo funzionano le guide d’onda e in che modo sarebbe possibile controllarle,” spiega Weinfurter. “La tecnologia c’era, ma grazie al lavoro del nostro partner Roberto Osellame e del suo team del CNR-Milano, adesso sappiamo come fabbricare una moltitudine di componenti ottici come guide d’onda. Questa scoperta permetterà ai ricercatori di svolgere più esperimenti di calcolo e simulazione quantica, che sono in corso proprio adesso.” Inoltre, dopo la conclusione del progetto QWAD alla fine del 2015, il CNR-Milano sta sviluppando un metodo per scrivere le guide d’onda nel cristallo, invece del vetro. “Mentre il vetro consiste in una rete di materiali che assomigliano un po’ a una spugna, il cristallo è molto ben strutturato e ha bisogno di un nuovo modo per produrre la guida d’onda,” spiega Weinfurter. “Una possibile applicazione per questa tecnologia, quando sarà pronta, potrebbe essere la metrologia, nella quale lo stato quantico della luce può essere usato per migliorare ulteriormente la precisione, o, come dimostrato, una memoria quantica della luce.”
Parole chiave
QWAD, dispositivi quantici plug-in, guide d’onde, tecnologia di polarizzazione della luce, TEF, Tecnologie emergenti e future
