Computer fotonico: pura fantascienza? Non più. Un team interamente italiano di ricercatori della Sapienza di Roma, dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Ifn-Cnr) e del Politecnico di Milano ha realizzato il primo prototipo di processore quantistico che funziona grazie all’energia luminosa.
Il primo prototipo di processore fotonico è interamente made in Italy ed è stato descritto su Nature Communications e Nature Photonics, che hanno riportato i risultati dello studio. Si tratta di un chip, un piccolo cubo di vetro della larghezza di pochi centimetri con all’interno un vero e proprio circuito ottico ‘disegnato’ grazie alla tecnica di scrittura mediante laser a impulsi ultrabrevi, in cui far passare i fotoni. Un passo avanti importante verso i futuri computer ‘quantistici’ ai quali lavorano i ricercatori di tutto il mondo.
Grazie alla collaborazione con la Scuola Normale Superiore di Pisa, sono stati condotti esperimenti nei quali è stato simulato il comportamento di vari tipi di particelle per stabilire se fosse possibile realizzare la trasmissione dei dati e compiere operazioni. Ciò ha permesso di “comprendere – come ha spiegato Paolo Mataloni del dipartimento di Fisica della Sapienza – il vero significato e il potenziale di un simulatore quantistico“.
Una collaborazione tutta italiana che rappresenta il primo passo verso il processore del futuro, con capacità e velocità di calcolo irraggiungibili per i computer classici. “Questa potente tecnologia – ha spiegato Roberto Osellame dell’Ifn-Cnr di Milano – consente di realizzare microprocessori fotonici con un elevato grado di integrazione e con architetture tridimensionali altamente innovative. I fotoni che si propagano attraverso tali circuiti realizzano molteplici interconnessioni, riuscendo a simulare e prevedere il comportamento di sistemi fisici molto più complessi”.
Come già detto, non siamo per ora davanti a “un vero computer quantistico – ha sottolineato Mataloni – in grado di risolvere qualsiasi tipo di calcolo, per la cui realizzazione la strada è ancora lunga, ma piuttosto a un sistema dedicato alla soluzione di problemi specifici legati a fenomeni fisici particolari, in accordo con l’intuizione del premio Nobel Richard Feynmann secondo la quale solo un sistema quantistico può simulare il comportamento di un altro sistema quantistico”.
Ma sbaglierebbe chi pensasse si tratti di un risultato trascurabile: il prototipo di processore fotonico è il primo atto di una rivoluzione che segnerà la fine dell’era elettronica. Per questo la ricerca è finanziata da un progetto Erc (European Research Council) Starting Grant: 3D-Quest (3D-Quantum Integrated Optical Simulation), che, oltre a garantire i fondi necessari per la prosecuzione dello studio, rappresenta uno tra i più prestigiosi riconoscimenti internazionali.
