3.2 milioni di euro per sviluppare il simulatore quantistico del futuro. È la somma che la Commissione Europea ha destinato per il finanziamento di EPIQUS, progetto coordinato da Fondazione Bruno Kessler e a cui partecipa anche Università di Trento nell’ambito dell’iniziativa FET – Future Emerging Technologies di Horizon 2020.
EPIQUS, acronimo di Elecronic-photonic integrated quantum simulator platform, ha l’ambizione di sviluppare una nuova generazione di simulatori quantistici, consistente in un dispositivo delle dimensioni di un chip, completamente integrato, funzionante a temperatura ambiente e di potenza scalabile, potendo affiancare molti dispositivi in parallelo. Queste caratteristiche sono innovative rispetto alle soluzioni presenti oggi sul mercato quantistico: ad esempio i dispositivi attuali si basano su qubit (l’unità fondamentale di informazione quantistica) ovvero dei superconduttori generati a temperature inferiori a -270°C. Gli ambiti di applicazione sono molto vasti e vanno dal mondo della ricerca a quello dell’industria.
Il progetto combina tecnologie e competenze di diverse discipline: fotonica quantistica integrata, tecnologia di micro e nanofabbricazione, ingegneria dei circuiti fotonici ed elettronici, ottica quantistica e spettroscopia, teoria dell’informazione quantistica e progettazione software. È anche un risultato del laboratorio interistituzionale Q@TN che ha ottenuto finanziamenti dalla Fondazione CARITRO e dalla Provincia. La sinergia tra enti di ricerca del territorio e la collaborazione esistente tra Università di Trento e FBK sulla fotonica al silicio hanno reso credibile la proposta trentina e sono la premessa per il successo del progetto.
I simulatori sono apparati capaci di creare stati quantistici corrispondenti a quelli di sistemi complessi oggetto di sperimentazione (reazioni chimiche, previsione delle proprietà di nuovi materiali, proprietà complesse di sistemi molecolari o atomici, sistemi biologici…) e di farli evolvere andando a prevederne i risultati. Attualmente esistono dei "quantum simulator" in grado di svolgere parzialmente queste operazioni, ma sono di grandi dimensioni, operano a temperature vicine allo zero assoluto (-273°C), sono costituiti da diversi componenti solo parzialmente integrabili e non riducibili come dimensioni, perciò risultano difficilmente scalabili in potenza. Il progetto EPIQUS prospetta un cambio di paradigma: un unico chip di silicio della grandezza di 1cm2 (quanto 1 centesimo di Euro), capace di lavorare a temperatura ambiente e che contiene al suo interno tutte le funzionalità necessarie. Non solo, tramite un algoritmo e un apposito software che svilupperemo, il simulatore potrà essere collegato ad un tradizionale pc dal quale sarà possibile ricevere dati e dare input, effettuare verifiche dei risultati e validare le simulazioni. La capacità di effettuare tutto questo a temperatura ambiente rappresenta un vantaggio enorme per la portabilità, interfacciabilità e diffusione del simulatore quantistico.
La Fondazione Bruno Kessler ha ottenuto un finanziamento di quasi un milione di euro sui 3.2 milioni complessivi del progetto, e metterà in campo le proprie competenze nell’ambito della fotonica integrata, dei rivelatori dei singoli fotoni e del large data management.
Partner del progetto, insieme a FBK, sono oltre all’Università di Trento, l’Università dei Paesi Baschi (Spagna), l’Università di Vienna (Austria), l’Università Tecnica di Vienna (Austria), l’Università di Rostock (Germania), l’Electronics and Telecommunications Research Institute – ETRI (Corea del Sud) e il partner industriale LFoundry (Italia).
