Altri profili per la ricerca quantistica

La ricerca quantistica è attualmente una delle aree di ricerca più promettenti. Si spera che i principi della meccanica quantistica portino a scoperte rivoluzionarie in vari settori, che dovrebbero portare a nuove applicazioni. Tra queste, l'informatica, la tecnologia dei sensori, la comunicazione e la sicurezza dei dati.

Anche la ricerca quantistica è molto importante per l'ETH di Zurigo. Attualmente esiste un numero considerevole di cattedre specializzate in fisica e tecnologie quantistiche. La maggior parte di esse ha sede presso il Dipartimento di fisica. Tuttavia, le scienze quantistiche svolgono un ruolo sempre più importante anche in altri dipartimenti.

Intraprendere nuovi campi

L'aspettativa di possibili applicazioni è una delle ragioni principali per cui la ricerca quantistica sta prendendo piede in un numero sempre maggiore di settori specialistici. Infatti, se i fenomeni astratti della meccanica quantistica devono essere utilizzati per applicazioni concrete, non sono solo i fisici a dover indagare questi fenomeni a livello teorico e sperimentale, ma anche gli ingegneri che si occupano, ad esempio, di elettronica, nanofabbricazione, nuovi materiali o scalabilità dei processi, nonché gli informatici che sviluppano i necessari approcci di programmazione senza i quali le nuove tecnologie non possono essere utilizzate.

"Gli ingegneri hanno il compito di tradurre la conoscenza in tecnologia", spiega Lukas Novotny, professore di fotonica presso il Dipartimento di ingegneria elettrotecnica e dell'informazione. "Ma anche la scienza è guidata dalle nuove tecnologie, oggi più che mai. La stretta collaborazione tra fisica e ingegneria è quindi essenziale nella ricerca quantistica".

Nuovo corso di studio e nuove cattedre

L'ETH di Zurigo è già ben posizionato nella ricerca quantistica e continuerà a espandere le sue attività nei prossimi anni. Lo scorso autunno, ad esempio, la scuola universitaria ha lanciato un nuovo corso di Master in Ingegneria Quantistica. Inoltre, nell'ambito dell'iniziativa ETH+ sulla ricerca quantistica, sono state recentemente bandite due nuove cattedre nelle aree "Quantum Computing" presso il Dipartimento di informatica e "Experimental Quantum Technology" insieme all'Istituto Paul Scherrer.

Allo stesso tempo, l'ETH di Zurigo vuole migliorare il networking dei singoli attori in questo campo. Per questo motivo ha fondato un nuovo "ETH Quantum Center" - anche nell'ambito della già citata iniziativa ETH+ - che fungerà da centro di competenza che riunirà le varie discipline dell'ETH di Zurigo. Al nuovo centro hanno già aderito 28 cattedre di sei dipartimenti e del PSI. "Questa cifra illustra da sola la diversità delle competenze nella ricerca quantistica dell'ETH di Zurigo", spiega Andreas Wallraff, professore di Fisica dello Stato Solido. E Novotny aggiunge: "L'ETH Quantum Centre promuove la collaborazione tra ricercatori di diversi dipartimenti e discipline. Questo ci permette di sfruttare le sinergie nello sviluppo delle tecnologie quantistiche".

Non sono solo i fisici e gli ingegneri elettrici ad aspettarsi molto da una collaborazione più stretta, ma anche gli informatici. "L'informatica quantistica è ancora agli inizi", spiega Kenny Paterson, professore di crittografia applicata. "Ma ha il potenziale per avere un impatto rivoluzionario sull'informatica. Paterson spera che lo scambio con i fisici fornisca un impulso stimolante, in particolare per il suo campo di competenza, la crittografia.

Una chiara presenza esterna

I promotori del nuovo centro sono particolarmente attenti al medio termine. Il Centro nazionale di competenza per la ricerca QSIT (Scienza e tecnologia dei quanti) terminerà alla fine del 2022; il nuovo "ETH Quantum Center" assumerà ora alcune delle sue funzioni. Una delle principali preoccupazioni è la presenza esterna: "Negli ultimi 20 anni, un gran numero di scienziati quantistici di spicco si sono riuniti in vari dipartimenti dell'ETH di Zurigo. A differenza di altre università, l'ETH di Zurigo non ha ancora avuto una forte presenza comune", osserva Wallraff. "Per essere percepiti come un attore importante dalle autorità di ricerca nazionali e internazionali, dall'industria e dai principali media, abbiamo bisogno di una presenza chiara e riconoscibile".

In termini concreti, ad esempio, l'obiettivo è quello di posizionare l'ETH di Zurigo con ancora più successo nell'assegnazione dei finanziamenti europei nel settore della tecnologia quantistica. Inoltre, per l'ETH di Zurigo sarà utile poter presentare l'intera gamma di competenze sotto l'ombrello del nuovo Quantum Centre per futuri progetti di collaborazione con l'industria o per l'acquisizione di finanziamenti da parte di terzi. "L'ETH offre già oggi una ricerca quantistica di altissimo livello e in futuro si posizionerà ancora di più come forza trainante a livello internazionale", è convinto Wallraff. "Vogliamo raggiungere questo obiettivo insieme al nuovo centro".