Quanto aspettarsi dal Quantum: stato dell’arte e prospettive future

Le tecnologie quantistiche, uno dei campi di maggiore interesse strategico al mondo, sono state al centro della tavola rotonda Quanto aspettarsi dal Quantum, moderata da HIT lo scorso 14 ottobre.

Nel corso dell’appuntamento, parte del ciclo di webinar ResearcHERs Power, abbiamo riflettuto su quali siano le applicazioni al momento più promettenti e quali gli elementi che invece al momento ne ostacolano l’industrializzazione. Particolare attenzione è stata data all’importanza strategica della collaborazione ricerca-industria (anche attraverso la costituzione di startup e spinoff) e al ruolo centrale che dovrà assumere una formazione accademica sempre più interdisciplinare.

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Roberta, cosa serve ad oggi alle tecnologie quantistiche per uscire dai laboratori e avere un effettivo trasferimento all’industria?

Roberta: da un lato abbiamo ricercatori con enormi potenzialità, dall’altro lato le sfide dell’industria e in mezzo un salto. Si parla sempre di costruire un ponte sopra questa “valle della morte” per superarla; credo invece sia più opportuno costruire nella “valle della morte” un giardino dove si lavori insieme per creare una continuità della filiera – dalla ricerca di base all’industria. Questo significa parlarsi fin dall’inizio rispettando ciascuno il proprio ruolo, condividere una roadmap di sviluppo che renda più facile industrializzare i risultati della ricerca e fare squadra. In un campo così complesso è essenziale adottare un approccio Open Science per condividere idee, risultati, strumentazioni e dispositivi, così da mettere insieme tutta la filiera. Qui le PMI possono farsi spazio perché grazie alla loro maggiore flessibilità riescono a rispondere alle esigenze di customizzazione che spesso le tecnologie quantistiche hanno.

Angela, l’interdisciplinarietà è una delle risorse fondamentali per tutte le tecnologie emergenti e per il quantum in particolare. Non esiste attualmente la figura del quantum engineer e le collaborazioni ricoprono un ruolo chiave, per poter trasferire e mettere a fattor comune conoscenze diverse provenienti da diversi settori ed esperienze. Qual è secondo te il valore aggiunto di questa contaminazione sulla ricerca e le sue possibili applicazioni?

Angela: le più’ grandi realizzazioni degli ultimi anni sono intrinsecamente pluridisciplinari e interdisciplinari e anche l’apporto dell’industria è importantissimo per cercare di capire quali siano i bisogni. Per sfruttare appieno questo carattere interdisciplinare è opportuno creare nuove formazioni e dar vita a nuove figure professionali, come quella appunto del quantum engineer. Varie università stanno lavorando a creare corsi di laurea in ingegneria quantistica, spesso in collaborazione con start-up create a partire dalle tecnologie sviluppate nei laboratori. Anche la nostra università ha una collaborazione con il Politecnico di Torino, i cui studenti di ingegneria fisica trascorrono l’ultimo anno nel nostro ateneo, completando così la loro formazione di ingegneri con una formazione spinta in fisica quantistica e tecnologie quantistiche.

Sonia, la tecnologia di cui ci hai parlato (distribuzione di chiave quantistica – QKD) è stata brevettata e avete in programma di fondare una nuova realtà imprenditoriale. Cosa significa fare impresa quando si ha a che fare con tecnologie emergenti? Quali sono le motivazioni ed i principali ostacoli?

Sonia: i dispositivi finora sviluppati sono in grado di scambiare la chiave a lunghe distanze – per cui necessariamente ingombranti, molto costosi e adatti ad un segmento ristretto di clientela (governi, grandi banche). C’è dunque spazio per proporre sul mercato prodotti meno costosi e accessibili, ma è necessario fare presto per non “perdere il treno”: mentre in tutto il mondo si investe molto in QT, in Italia i finanziatori sono ancora restii. Nella fase iniziale dell’azienda, l’attività di R&S richiede un consistente investimento iniziale nonché tempi medio-lunghi per poter sviluppare un prodotto commercializzabile. Un investitore deve quindi “crederci”, avere voglia di scommettere sulle tecnologie emergenti.

Le speaker

Sonia Mazzucchi è Professore associato in Probabilità e Statistica Matematica presso l’Università di Trento. I suoi interessi di ricerca vertono sulle applicazioni dell’analisi stocastica alla meccanica quantistica. Dal 2018 collabora con il laboratorio di nanoscienze del dipartimento di fisica dell’Università di Trento allo sviluppo di generatori di numeri casuali quantistici basati sull’entanglement a singolo fotone. All’interno di tale progetto è co-titolare di un brevetto e co-fondatrice della start-up SPEQK.

Roberta Ramponi è Direttore dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR e membro del Board degli Stakeholders della Piattaforma Tecnologica Europea e Public Private Partnership Photonics21. La sua attività di ricerca si è rivolta ai settori dell’Elettronica Quantistica, dell’Optoelettronica, dell’Ottica Quantistica e della Fotonica. Attualmente si occupa di progettare e mediante scrittura diretta a femtosecondi di chip ottici integrati per applicazioni all’ottica quantistica.

Angela Vasanelli. è Professore Ordinario di Fisica presso l’Université de Paris e Assistant Professor presso il Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques della stessa università. La sua attività di ricerca si svolge presso il Laboratorio di Fisica dell’Ecole Normale Supérieure e riguarda i dispositivi optoelettronici quantistici, la plasmonica e l’interazione luce-materia nelle nanostrutture quantistiche.

Vuoi rivedere l’incontro? La registrazione dell’evento è disponibile sul nostro canale YouTube.