Lab-in-a-molecule: l’Europa finanzia la prima piattaforma quantistica progettata per controllare l’interazione tra un fotone, un singolo spin e un quanto di eccitazione meccanica in una singola molecola.

Costanza Toninelli, prima ricercatrice del Cnr Istituto Nazionale di Ottica (CNR-INO), ha ricevuto il prestigioso ERC Consolidator Grant da due milioni di euro per il progetto QUantum INTErfaceS with SinglE MoleCulEs (QUINTESSEnCE). La sfida è quella di sfruttare gli effetti quantistici in sistemi di crescente complessità come molecole nello stato solido, con la possibilità di miniaturizzazione e di portabilità tipiche dei dispositivi fotonici integrati.

QUINTESSEnCE raccoglie la sfida, combinando l’estrema flessibilità della chimica molecolare, che permette di realizzare molecole con stati energetici su misura, con le tecniche di nanofotonica più avanzate.

“Grazie alla realizzazione di interfacce basate su singole molecole, potremo studiare effetti quantistici in regimi fino ad oggi inesplorati e realizzare risorse fondamentali nel campo delle tecnologie quantistiche”, afferma Costanza Toninelli, “nel contesto delle comunicazioni quantistiche, ad esempio, puntiamo allo sviluppo di emettitori per esperimenti a molti fotoni. Ma i nostri studi potrebbero anche stimolare una nuova generazione di sensori quantistici di temperatura, con sensibilità inedite in condizioni estreme”.