Quantum Information Lab

Descrizione

Attività svolta:

Questo laboratorio nasce negli anni Novanta quando è stato protagonista del primo esperimento di teletrasporto quantistico. Oggi il Quantum Information Lab è dedicato all’investigazione di 4 filoni di ricerca:

- Esperimenti su test fondamentali della meccanica quantistica come il dualismo onda-particella e la non-località degli stati fotonici quantistici distribuiti su network complessi.  

- Sviluppo di protocolli di metrologia quantistica sfruttando le correlazioni quantistiche tra gli stati fotonici generati. A tal fine vengono utilizzati circuiti integrati riconfigurabili per garantire lo sviluppo di tecniche adattative basate su algoritmi di Machine Learning per la stima di fasi ottiche.    

- Simulazioni di processi fisici con comportamento quantistico attraverso stati complessi di singoli fotoni su diverse piattaforme.

- Studio di protocolli di comunicazione e crittografia quantistica sfruttando fotoni generati a diverse lunghezze d’onda con particolare attenzione a quella Telecom per garantire il collegamento in fibra ottica di più stazioni a grandi distanze.  

Attività didattiche e formative: 

Nel Quantum Information Lab vengono svolte attività didattiche nell’ambito del corso della Laurea Magistrale in Fisica - Lab Phys II. Negli ultimi anni sono state svolte diverse tesi di laurea magistrale e di dottorato. 

Strumentazione del laboratorio:

Per garantire la massima stabilità e l’adeguato isolamento e supporto, gli apparati sono sviluppati ciascuno su un apposito tavolo ottico. La generazione ad alta efficienza di stati di singolo fotone è garantita dall’utilizzo di laser impulsati ultracorti ad alta potenza (due MIRA 900, MIRA HP Coherent). Sono presenti 5 sorgenti di stati fotonici correlati quantisticamente, con cristalli non lineari e detector a cascata per la rilevazione di singoli fotoni. La manipolazione del fascio laser e degli stati quantistici generati avviene attraverso l’utilizzo di elementi ottici standard e circuiti ottici integrati.

 

Tipologia
Fisico, Materia condensata, Ottico
Attività
15%
65%
20%
ERC scientific sector
PE2_12, PE2_13
Dipartimento o centro ospitante
KET
Micro/nano electronics & photonics
Strumenti e attrezzature
Nome Descrizione Servizi Offerti Tipologia
PC ACERE ASPIRE X3812 PC
PC Dell PowerEdge SC420 PC
PC in rete locale LAN Dell Optiplex G620 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN Dell Optiplex 7010 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN HP Z240 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN HP P3500 MT G645 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN ACERE ASPIRE X3812 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN ACERE ASPIRE X3812 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN HP PRO 3400 MT PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN Dell Optiplex 7010 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN HP Z240 PC in rete locale LAN
PC in rete locale LAN ACER ASPIRE GX 781 PC in rete locale LAN
Stampanti/Fotocopiatrici Multifunzione HP Pagewide 477DW Stampanti/Fotocopiatrici
Tavolo ottico Tavolo ottico Newport Attrezzature specifiche per laboratori didattici
Oscilloscopio Oscilloscopio Tektronics TDS 580 Altri strumenti analitici
Contatore digitale contatore digitale 8 canali ID Quantique Altri strumenti analitici
Generatore di tensione Triplo Alimentatore Keithley Altri strumenti analitici
Traslatore micrometrico Posizionatore 6 assi per array di fibre Elliot Scientific Altri strumenti analitici
Microscopio Microsopio con uscita digitale su monitor/ con oculare Altri strumenti analitici
Oscilloscopio Oscilloscopio Tektronics DPO 2024 Altri strumenti analitici
Modulo di rilevamento fotoni Modulo rilevamento fotoni Excelitas Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
Detector Detector IR ID Quantique Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
MIRA 900 Coherent Laser impulsato ad alta potenza a 785 nm Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
MIRA 900 Coherent Laser impulsato ad alta potenza a 785 nm Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
MIRA HP Coherent Laser impulsato ad alta potenza a 785 nm Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
Componenti ottiche specchi, lenti, lamine di ritardo, polarizzatori, beam splitters, fibre ottiche, obiettivi Altri strumenti analitici
Power Meter Dispositivo per la misura di intensità del fascio Attrezzature principali per la ricerca (piccole/medie/grandi attrezzature)
Ubicazione
Nome Stanza Edificio Piano
515 CU033 P05
516 CU033 P05
Altre Informazioni
Progetti attivi:  Acronimo: PHOQUSING Funding programme: H2020 Grant agreement no: 899544 Period: 1 September 2020-31 August 2024 Acronimo: QUSHIP Funding programme: PRIN 2017 Grant agreement no: 2017SRNBRK Period: 29 August 2019-28 August 2022  
Galleria
Dispositivo ottico integrato con microscopio Cristallo non lineare di generazione di fotoniLaser impulsato MIRA HPComponenti ottiche per la manipolazione del fascio laser Linee di ritardoTavolo ottico per protocolli di metrologia quantisticaPorta logica quantistica Tavolo ottico per test di fisica fondamentaleTavolo ottico per protocolli di simulazione quantisticaStrumentazione per la rivelazione di singoli fotoni

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