ICT - Information and Communication Technology
Le tecnologie dell'informazione e della comunicazione giocano un ruolo cruciale nell'ambito dei Programmi Quadro della Unione Europea, sotto il nome di Information Society Technology (IST). Si tratta di un campo interdisciplinare che unisce la microelettronica, la fotonica, le nanotecnologie, e gli sviluppi della quantum information. Fra le attività del Dipartimento in questo settore vi sono:
a) All-optical switching in strutture fotoniche per il trattamento dell’informazione con tecniche ottiche. La ricerca utilizza le guide d’onda a cristallo fotonico per la realizzazione del transistor ottico, che permetterà un trattamento dell’informazione molto più veloce ed efficiente rispetto agli attuali processi micro-elettronici. In particolare l’utilizzo di nano-cavità ad alto fattore di merito conduce allo switching ottico con soglie estremamente basse. Sviluppo di
sorgenti e di processi a singolo fotone per il trattamento quantistico dell'informazione.
Collaborazioni con: CEA Grenoble, Glasgow University.
b) Sviluppo di emettitori di luce basati sul silicio. Il silicio, materiale di base per la microelettronica, non è normalmente un buon emettitore di luce a causa del suo gap indiretto. La ricerca è orientata alla realizzazione di nanostrutture di silicio che emettono luce alle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni (attorno a 1.5 micron). Ciò potrà permettere di unificare le funzioni elettriche ed ottiche sullo stesso chip, con grandi possibilità applicative. Collaborazione con: MATIS-CNR Catania, St Microelectronics, St Andrews & York University, CNRS Grenoble.
c) Sviluppo di grating couplers per l'accoppiamento fra fibra ottica a singolo modo e guida fotonica in silicio.
Questo è un problema chiave per il trattamento di segnali ottici su chip di silicio. Utilizzando cristalli fotonici
bidimensionali vengono progettati e realizzati grating couplers che operano per tutte le polarizzazioni della luce
con alta efficienza di accoppiamento. Collaborazione con: UNIPV-Dip.to di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Politecnico di Torino, CEA-Grenoble, Tyndall Institute-Cork.
d) Tecnologie "soft" connesse al processing e comunicazione di informazione, di natura sia quantistica che classica. Gli approcci di ottimizzazione utilizzati nelle ricerche di quantum information sono strettamente analoghi a quelli utilizzati nell'ingegneria elettronica e delle comunicazioni, con ramificazioni nel statistical learning, reti neuronali, metodi bayesiani, e problemi inversi in genere (vedi anche tomografia quantistica e discriminazione di stati). Le prospettive applicative arrivano fino alla cibernetica e alla vita artificiale.
Staff: L.C. Andreani, M. Galli, D. Gerace, M. Liscidini (Photonics for ICT), G.M. D'Ariano, C. Macchiavello, L. Maccone, P. Perinotti, M. Sacchi (quantum info)