Introduzione

La presente invenzione riguarda in generale le tecniche per eseguire simulazione fotoniche di sistemi fisici bidimensionali. In particolare, le simulazioni si basano prevalentemente sull’implementazione dei cosiddetti “quantum walk” (cammini quantistici) dei fotoni della luce in uno spazio a due dimensioni.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione consiste in una sequenza di dispositivi ottici, parzialmente riconfigurabili, attraversati da un fascio laser o da luce quantistica. La propagazione della radiazione attraverso tali dispositivi, basati su tecnologia a cristalli liquidi (Fig. 1, scheda marketing), crea degli accoppiamenti artificiali tra specifici modi spaziali e di polarizzazione della luce. Nel piano focale di una lente, questi modi sono spazialmente risolti e corrispondono a diversi spot luminosi (Fig. 2, scheda marketing). La regolazione di tali accoppiamenti permette di simulare particolari fenomeni quantistici, da poter poi studiare sperimentalmente in un sistema controllato e completamente accessibile. Insieme ad altri sistemi basati sulla fotonica integrata, che rappresentano lo schema più impiegato attualmente per questo tipo di applicazione, queste tecnologie rappresentano il blocco di partenza per lo sviluppo di calcolatori fotonici, sia classici che quantistici.

Possibili Applicazioni

• Simulazione di dinamiche quantistiche;
• Creazione di stati di luce ad alta dimensionalità;
• Calcolo quantistico.

Vantaggi

• Riconfigurabilità;
• Possibilità di accoppiare un numero di modo molto elevato;
• Basso costo di produzione;
• Possibilità di utilizzo con stati quantistici di luce.