{"id":16342,"date":"2026-03-16T02:30:00","date_gmt":"2026-03-16T01:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?p=16342"},"modified":"2026-03-03T14:22:37","modified_gmt":"2026-03-03T13:22:37","slug":"non-ce-quantum-computing-senza-analisi-del-fascio-laser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/non-ce-quantum-computing-senza-analisi-del-fascio-laser\/","title":{"rendered":"Non c&#8217;\u00e8 Quantum Computing senza analisi del fascio laser"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\">In collaborazione con l\u2019Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), un team di ricercatori dell\u2019universit\u00e0 di Trento si affida alla tecnologia di misura laser MKS per analizzare il modo di propagazione di un dispositivo quantistico integrato.<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Il <strong>niobato di litio<\/strong> \u00e8 un materiale di riferimento per l\u2019ottica integrata, impiegato in applicazioni ottiche quantistiche e non quantistiche. Grazie alla sua non linearit\u00e0, \u00e8 particolarmente prezioso nella fabbricazione di dispositivi elettro\u2011ottici per la generazione e la manipolazione di stati quantistici. In particolare, le reti di guide d\u2019onda non lineari in niobato di litio \u2013 strutture fotoniche basate sul materiale cristallino \u2013 sono particolarmente adatte alla generazione di stati quantistici. Per ottenere uno stato quantistico squeezed, un <strong>laser<\/strong> viene utilizzato come pompa per attivare un processo parametrico non lineare. La luce laser genera coppie di fotoni correlati alla met\u00e0 della sua frequenza, in cui la fluttuazione di una delle quadrature (fase o ampiezza) si riduce mentre l\u2019altra aumenta. Data l\u2019interazione di campi a lunghezze d\u2019onda diverse, conoscere il profilo del fascio di tutte le modalit\u00e0 \u00e8 un elemento fondamentale del processo di sviluppo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">In collaborazione con l\u2019<strong><a href=\"https:\/\/www.infn.it\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)<\/a><\/strong>, un team di ricercatori dell\u2019Universit\u00e0 di Trento ha utilizzato un <strong>profilometro di fascio laser <a href=\"https:\/\/www.mks.com\/b\/ophir\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Ophir\u00ae<\/a> con software BeamGage\u00ae<\/strong> per caratterizzare la modalit\u00e0 di uscita di un dispositivo quantistico integrato.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Perch\u00e9 \u00e8 importante la fotonica integrata?<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Analogamente alla microelettronica, che manipola gli elettroni, la <strong>fotonica <\/strong>integrata combina guide d\u2019onda, modulatori, laser e rivelatori su un unico microchip per manipolare la luce. Questa <strong>miniaturizzazione <\/strong>rappresenta un fattore chiave per lo sviluppo delle tecnologie quantistiche e del calcolo quantistico. I dispositivi elettro\u2011ottici basati su niobato di litio integrano molteplici funzionalit\u00e0 su un solo chip, tra cui la <strong>conversione ottica non lineare<\/strong> per la generazione di singoli fotoni e di vuoto compresso tramite down\u2011conversion parametrica, oltre alla modulazione di ampiezza e di fase attraverso l\u2019effetto elettro\u2011ottico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un team dell\u2019Universit\u00e0 di Trento, sotto la guida del Prof. <strong>Mirko Lobino<\/strong>, ha sviluppato un <strong>circuito integrato in niobato di litio<\/strong>, realizzato mediante la tecnica dello scambio protonico, capace di generare, manipolare e misurare stati quantistici della luce a lunghezza d\u2019onda telecom.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"516\" height=\"439\" data-id=\"16350\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser1.jpg\" alt=\"Fig. 2. Profilo di fascio laser del raggio a 1550 nm - Analisi della modalit\u00e0 in fibra della guida d\u2019onda. \" class=\"wp-image-16350\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser1.jpg 516w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser1-300x255.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 516px) 100vw, 516px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Fig. 2. Profilo di fascio laser del raggio a 1550 nm &#8211; Analisi della modalit\u00e0 in fibra della guida d\u2019onda.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"516\" height=\"445\" data-id=\"16348\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser2.jpg\" alt=\"Fig. 3. Profilo di fascio del raggio di pompa a 775 nm, pari alla met\u00e0 della lunghezza d\u2019onda target. \" class=\"wp-image-16348\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser2.jpg 516w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser2-300x259.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 516px) 100vw, 516px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Fig. 3. Profilo di fascio del raggio di pompa a 775 nm, pari alla met\u00e0 della lunghezza d\u2019onda target.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"514\" height=\"447\" data-id=\"16349\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser3.jpg\" alt=\"Fig. 4. Misura dei profili di fascio a 1550 e 775 nm - Analisi dell\u2019allineamento delle modalit\u00e0 (lo spostamento verticale \u00e8 dovuto all\u2019aberrazione cromatica della lente). \" class=\"wp-image-16349\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser3.jpg 514w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/mks_fascio_laser3-300x261.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 514px) 100vw, 514px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Fig. 4. Misura dei profili di fascio a 1550 e 775 nm &#8211; Analisi dell\u2019allineamento delle modalit\u00e0 (lo spostamento verticale \u00e8 dovuto all\u2019aberrazione cromatica della lente).<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">La sfida: caratterizzare il modo in uscita<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le <strong>guide d\u2019onda<\/strong> sono il cuore del nuovo dispositivo di fotonica integrata sviluppato. Per garantire l\u2019efficienza delle loro interazioni non lineari, come la generazione di fotoni di luce squeezed, il modo spaziale del fascio di pompa deve sovrapporsi al modo della guida d\u2019onda che si trova alla met\u00e0 della sua frequenza. Inoltre, il modo deve sovrapporsi al modo di una fibra ottica monomodale standard, cos\u00ec da assicurare un accoppiamento efficiente dei fotoni nella fibra. Nella fase di sviluppo, la sovrapposizione viene simulata teoricamente, ma tali calcoli forniscono solo una stima dell\u2019effettiva efficienza non lineare del dispositivo. Il processo di fabbricazione di una guida d\u2019onda in niobato di litio richiede conoscenze specifiche e impianti di produzione dedicati. Una volta prodotta la guida d\u2019onda, \u00e8 essenziale verificarne il modo in uscita.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ed \u00e8 qui che entrano in gioco gli<strong> <a href=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/mks-presenta-il-primo-strumento-di-misura-del-profilo-del-fascio-laser-senza-contatto\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">strumenti di misura MKS<\/a><\/strong>: una camera Ophir con rivestimento a fosfori, insieme al software Ophir BeamGage, viene utilizzata per caratterizzare il modo in uscita del dispositivo integrato. Il Prof. Mirko Lobino spiega: \u201cQuesta caratterizzazione \u00e8 importante per verificare se le nostre guide d\u2019onda sono monomodali, se il modo ha una buona sovrapposizione con le fibre ottiche standard e per calcolare la sovrapposizione con il modo di pompa al fine di stimare l\u2019efficienza della down\u2011conversion spontanea\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La <strong>natura monolitica <\/strong>di questi dispositivi, consente di realizzare in modo stabile la fase corretta in quello che altrimenti sarebbe un interferometro instabile, semplificando notevolmente il compito di implementare circuiti quantistici fotonici sofisticati.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Diagnostica del fascio nel lungo periodo<\/h3>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"613\" height=\"596\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/profilometro_mks.jpg\" alt=\"A Photonics West 2026 di San Francisco, MKS ha presentato il nuovo profilometro per laser Ophir SP403P con rivestimento al fosforo. Il nuovo beam profiler offre una soluzione economica per applicazioni SWIR (Short-Wave Infrared) con un\u2019ampia area attiva. \" class=\"wp-image-16351\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/profilometro_mks.jpg 613w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2026\/03\/profilometro_mks-300x292.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 613px) 100vw, 613px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>A Photonics West 2026 di San Francisco, MKS ha presentato il nuovo profilometro per laser Ophir SP403P con rivestimento al fosforo. Il nuovo beam profiler offre una soluzione economica per applicazioni SWIR (Short-Wave Infrared) con un\u2019ampia area attiva.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sebbene la non linearit\u00e0 del niobato di litio rappresenti un notevole vantaggio per il suo impiego nelle tecnologie quantistiche, il materiale \u00e8 considerato pi\u00f9 difficile da integrare e meno robusto rispetto alla fotonica al silicio. Per questo motivo \u00e8 essenziale <strong>monitorare il comportamento<\/strong> del chip fotonico integrato per un periodo di tempo prolungato.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Oltre alle misure iniziali, che fungono da controllo di qualit\u00e0 della guida d\u2019onda in niobato di litio prodotta, la parte diagnostica riguarda le <strong>caratteristiche a lungo termine del dispositivo<\/strong>. I ricercatori misurano regolarmente la potenza in uscita della guida d\u2019onda.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Non appena la potenza diminuisce, il profilo di modalit\u00e0 viene acquisito con il <strong>beam profiler Ophir <\/strong>per identificare eventuali cambiamenti nelle caratteristiche ottiche del fascio (Fonte: Integrated photonic platform for quantum information with continuous variables | Science Advances).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-right wp-block-paragraph\"><em>di Mirko Lobino e Luca Porcelluzzi<\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In collaborazione con l\u2019Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), un team di ricercatori dell\u2019universit\u00e0 di Trento si affida alla tecnologia di misura laser MKS per analizzare il modo di propagazione di un dispositivo quantistico 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