Sapienza si aggiudica il finanziamento di un progetto Erc-PoC, il grant assegnato nell'ambito del programma di ricerca e innovazione Horizon Europe, riservato a ricercatori e ricercatrici che siano già stati precedentemente finanziati dall’European Research Council e che vogliano esplorare il potenziale commerciale o sociale delle proprie ricerche. In particolare, quest’anno, tra i 15 vincitori italiani del grant (primo paese al livello Europeo per numero di progetti assegnati), figura il progetto Poqub, coordinato da Fabio Sciarrino, docente del Dipartimento di Fisica.

Il progetto Poqub si occuperà di sviluppare algoritmi quantistici di generazione e manipolazione di variabili casuali noti in letteratura con il nome di Quantum Bernoulli Factories. Una Bernoulli Factory è una routine che processa variabili casuali di Bernoulli, come l’esito di un lancio di una moneta, generandone di nuove, i cui bias saranno una funzione delle variabili di ingresso. Gli schemi recentemente proposti di Bernoulli Factory “Quantum-to-Quantum” codificano sia le variabili di ingresso dell’algoritmo che quelle di output nelle ampiezze di stati quantistici a due livelli come i qubit, le unità logiche fondamentali dell’informazione quantistica. Le potenziali applicazioni di questa routine sono molteplici. Infatti, potrebbe essere utilizzata come ingrediente chiave per lo sviluppo delle future reti quantistiche di comunicazione, sia per garantirne l’efficienza che la sicurezza, nonché come funzione per algoritmi quantistici più complessi, estendendo così gli attuali approcci di generazione e manipolazione di variabili randomiche. Una sfida aperta è quella di progettare un approccio per l'implementazione di una Bernoulli Factory Quantum-to-Quantum il più generale possibile e low-cost. Tramite una piattaforma tecnologica fotonica, l'obiettivo del progetto POQUB è: sviluppare uno schema generale di Bernoulli Factory Quantum-to-Quantum; identificare applicazioni rilevanti all'interno del calcolo quantistico, tramite l'interazione con le industrie; progettare una roadmap per il trasferimento tecnologico dell'innovazione di tutti i risultati del PoC. Come piattaforma tecnologica, POQUB sfrutterà circuiti fotonici riconfigurabili, i quali rappresentano una soluzione compatta, stabile e scalabile per la realizzazione di algoritmi quantistici.

Poqub nasce dallo sviluppo di un precedente progetto Erc Advanced Qu-Boss, nel quale si esplorano circuiti fotonici integrati e algoritmi quantistici che sfruttano fenomeni di interferenza di stati di singoli fotoni. Il progetto sarà sviluppato presso il Dipartimento di Fisica della Sapienza e coinvolgerà il National quantum science and technology institute (Nqsti) per le attività di trasferimento tecnologico ed interazioni con le aziende.

Al progetto è stato accordato un finanziamento dell'importo globale di 150.000 euro. L'obiettivo di tale finanziamento sarà dunque di consentire lo sviluppo delle idee proposte in Poqub, a partire dalla ricerca di base innovativa, attraverso il trasferimento tecnologico.