Tra i progetti di ricerca italiani approvati dal MIUR nell'ambito del Bando PRIN 2017, si segnala il progetto TOP-SPIN guidato dall'Istituto SPIN del CNR che studierà le proprietà quantistiche dei gas di elettroni bidimensionali che si formano all'interfaccia tra ossidi isolanti per applicazioni nel campo delle tecnologie quantistiche.
Il calcolo quantistico è stato concepito per affrontare problemi che computer classici non sono in grado di risolvere e che possono rivoluzionare la nostra società, dalla predizione dei fenomeni macroeconomici, alla modellizzazione e la predizione dei cambiamenti climatici, all'implementazione di schemi di comunicazione criptati, fino alla soluzione di problemi di fisica quantistica, chimica quantistica e biologia che possono portare alla progettazione e alla sintesi di nuovi materiali per l'energia e nuovi farmaci.
Tuttavia lo sviluppo dei computer quantistici, richiede la realizzazione di un processore composto da decine di quantum-bit (qu-bit, l'equivalente quantistico del bit classico), senza che lo stato quantistico del sistema sia perturbato significativamente dall'interazione con l'esterno. Tra le possibili soluzioni proposte, i ricercatori stanno provando a realizzare qubit superconduttivi che si basano sull'utilizzo dell'accoppiamento tra lo spin degli elettroni e il loro momento orbitale (accoppiamento spin-orbita) e che favorisce, tra l'altro, la creazione di fermioni di Majorana, particelle quantistiche esotiche teorizzate all'inizio del ventesimo secolo dal Fisico Italiano Majorana.
Il progetto TOP-SPIN, coordinato dal Dr. M. Salluzzo con la partecipazione dell'Università "Federico II" di Napoli (D. Stornaiuolo), dell'Università di Cagliari (A. Filippetti) e dell'Università della Calabria (D. Giuliano), propone l'utilizzo di una nuova classe di materiali, i gas di elettroni bidimensionali che si formano all'interfaccia tra ossidi di metalli di transizione isolanti, per la realizzazione di una nuova generazione di qubit.
Il progetto si inserisce naturalmente nelle attività collegate alla Eu-Flagship sulle tecnologie quantistiche grazie al diretto coinvolgimento nel progetto Europeo Quantox (Quantera Era-net) coordinato dal CNR-SPIN stesso (M. Salluzzo PI).
