Teoria dei sistemi quantistici a molti corpi e dell’informazione e calcolo quantistici
La linea Quantum si concentra sull'entanglement quantistico e le sue implicazioni in teorie di campo e sistemi a molti corpi. In presenza di un numero macroscopico di componenti elementari - come accade in fisica statistica, materia condensata o nelle teorie di campo fondamentali - le correlazioni quantistiche possono generare fenomeni collettivi esotici, la cui comprensione richiede lo sviluppo di nuove idee e strumenti teorici.
In questo contesto, la ricerca della linea Quantum segue due direzioni. La prima è motivata dai progressi sperimentali nella fisica degli atomi freddi, che hanno permesso di osservare nuovi fenomeni quantistici, rendendo urgente lo sviluppo di nuove tecniche di calcolo e teorie effettive, soprattutto in bassa dimensionalità.
La seconda direzione è motivata dal fatto che le nuove possibilità sperimentali hanno facilitato l'implementazione di calcolatori e simulatori quantistici con un numero elevato di componenti elementari (qubit). I prototipi attuali di calcolatori quantistici sono lontani dai modelli ideali, ed è richiesto uno sforzo teorico sia per la comprensione della fisica delle piattaforme quantistiche utilizzate, sia per lo sviluppo di algoritmi per i prototipi attuali.
Infine, tenendo conto dell'impatto sociale delle tecnologie quantistiche, il gruppo Quantum sta anche collaborando per l'insegnamento della fisica quantistica a livello liceale e universitario.