Quantum Computing Lab
Il Quantum Computing Lab, in via Luzzati a Padova, ospita spazi progettati per svolgere attività su computer quantistico a ioni intrappolati, fisica dell’Universo, laser e ottica e altri laboratori.
Il laboratorio ospita lo sviluppo di un computer quantistico a ioni intrappolati, ossia una piattaforma in cui l’informazione quantistica viene “scritta” e manipolata usando ioni (atomi elettricamente carichi) mantenuti sospesi e confinati tramite campi elettromagnetici all’interno di una trappola. Gli ioni vengono poi controllati con estrema precisione tramite impulsi, in particolare laser, che permettono di preparare, far evolvere e leggere gli stati quantistici. Questa tecnologia è considerata tra le più promettenti per realizzare processori quantistici stabili e controllabili, adatti a esplorare nuove applicazioni in simulazione di sistemi complessi, ottimizzazione e sviluppo di algoritmi quantistici.
L’edificio si sviluppa su 683,0 m² di superfici lorde coperte, distribuite tra piano terra (laboratori, 565,4 m²) e piano primo (locali tecnici, 117,6 m²). Le superfici nette dedicate ai laboratori raggiungono 386,9 m², organizzate in aree specialistiche:
- Laboratorio Computer Quantistico: 104,1 m², con control room dedicata (34,1 m²);
- Laboratorio di Fisica dell’Universo: due ambienti da 77,9 m² e 15,1 m²;
- Laboratorio Laser: 17,0 m²;
- Laboratori modulari: 7 ambienti tra 15,3 m² e 23,0 m².
Completano la struttura una sala riunioni da 26,8 m² e locali tecnici dedicati (piano terra 12,1 m², copertura 100,2 m²).
Particolare attenzione è stata riservata ai requisiti richiesti dalle apparecchiature più sensibili: è prevista una platea isolata con giunto antivibrazione di 213,60 m², specificamente progettata per garantire le condizioni operative del computer quantistico.
Sul fronte energetico e impiantistico, la struttura integra un impianto fotovoltaico da 30 kW (62 pannelli) e un impianto geotermico dedicato al raffrescamento macchine, con 1 pozzo di presa da 137 m e 2 pozzi di resa da 137 m (autorizzati e di prossima esecuzione). Sono inoltre previsti impianti e sistemi avanzati: gas tecnici, distribuzione elettrica con blindosbarre e UPS, rilevazione della quantità di ossigeno e sistema di controllo di sicurezza per laser in funzione. A servizio della struttura è installata una cabina MT–BT dedicata da 250 kW.
La nuova struttura integra requisiti tecnici estremamente stringenti, dagli aspetti antivibrazione agli impianti di supporto, per ospitare strumentazioni di frontiera. È un laboratorio pensato per la ricerca, ma anche per la formazione: qui studentesse e studenti possono maturare competenze tecnologiche avanzate e vivere la scienza “sul campo”, a stretto contatto con apparati e metodi sperimentali di ultima generazione.
L’iniziativa si inserisce nel quadro del QCSC finanziato nell’ambito del bando WCRI, che sta sviluppando un ecosistema completo del calcolo quantistico (hardware, software e le loro applicazioni scientifiche e industriali), ed esplorando l’interfaccia tra calcolo e comunicazioni quantistiche, grazie alla partecipazione di dodici Dipartimenti dell’Università di Padova e il Centro interdipartimentale per le tecnologie quantistiche Padua QTech. Le attività del Quantum Computing Lab sono state inoltre supportate dal Centro Nazionale per l’HPC, Big Data e Quantum Computing – Fondazione ICSC - partecipando così allo sviluppo coordinato dell’ecosistema del calcolo quantistico italiano.
Al programma partecipano alcune altre università italiane (Pavia, L’Aquila, Napoli e Bologna…) insieme a una rete di enti e partner di alto livello, tra cui Cineca, INFN Q@TN,TQT, NEAT, ARAKNE, ALGORITHMS, a sottolineare la natura fortemente interdisciplinare e la proiezione nazionale e internazionale dell’iniziativa, che ha portato anche alla fondazione della Alleanza Quantistica Italiana, associazione di rappresentanza delle istituzioni e imprese attive in Italia sulle tecnologie quantistiche, con sede a Padova.
Il forte impegno dell’Università di Padova sulle tecnologie quantistiche mira inoltre a contribuire allo sviluppo della Strategia italiana per le tecnologie quantistiche e alla European Quantum Strategy.
