TIME2QUEST

TIME2QUEST è un progetto dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) che si propone di sviluppare metodologie teoriche avanzate per l’analisi dei materiali bidimensionali emergenti, esplorandone il potenziale nel campo dell’informazione quantistica. L’iniziativa si distingue per il suo carattere fortemente interdisciplinare, integrando competenze in fisica teorica, scienza dei materiali e tecnologie quantistiche per indagare in profondità i fenomeni che regolano il comportamento di questi nuovi sistemi.

Copertina di Nano Letters, una delle riviste più importanti nel settore.

Materiali come il grafene e i dicalcogenuri di metalli di transizione (TMD) sono al centro dell’interesse scientifico per via delle loro straordinarie proprietà elettroniche, ottiche e meccaniche. Queste caratteristiche li rendono candidati ideali per applicazioni nei futuri dispositivi quantistici. In questo contesto, TIME2QUEST mira a costruire strumenti teorici e computazionali capaci di descrivere accuratamente il comportamento elettronico, il trasporto di carica e la coerenza quantistica di tali materiali, con l’obiettivo ultimo di contribuire alla progettazione di nuove architetture per il calcolo e la comunicazione quantistica.

Uno degli elementi distintivi del progetto è l’approccio integrato e sinergico tra diverse linee di ricerca: dalla teoria dei sistemi a molti corpi alla dinamica quantistica fuori equilibrio, dall’ottica quantistica alle simulazioni ab initio. Questa visione unitaria consente di affrontare in modo sistematico le complessità poste dai materiali 2D e di sviluppare modelli predittivi in grado di guidare l’attività sperimentale.

Materiali 2D fuori dall’equilibrio con le funzioni di Green fuori dall’equilibrio. I ricercatori di Tor Vergata hanno migliorato il metodo ab initio in tempo reale GW [Ref. 1] integrando l’interazione degli elettroni con i fononi e i fononi coerenti, e lo abbiamo applicato con successo a un monostrato di MoS2. Il crossover universale ma sfuggente da coerente a incoerente emerge naturalmente insieme ad altri entusiasmanti effetti di correlazione.
Per maggiori dettagli si riporta a Ref. 2.

Le attività di TIME2QUEST si focalizzano su obiettivi scientifici ben definiti, come lo studio delle proprietà elettroniche, di spin e ottiche associate a difetti atomici, l’analisi degli effetti derivanti da strutture a moiré, e la caratterizzazione di stati topologicamente protetti e fasi esotiche, quali gli isolanti eccitonici. Inoltre, il progetto impiega strumenti della metrologia quantistica e della teoria dell’informazione quantistica per valutare le prestazioni di potenziali quantum dot realizzati con materiali bidimensionali, aprendo la strada allo sviluppo di protocolli quantistici innovativi e ottimizzati.

Link utili:

Sito Nazionale

Gianluca Stefanucci
Gruppo di ricerca di Tor Vergata