Il Contesto Nazionale e Internazionale
Nel contesto nazionale e globale le tecnologie quantistiche stanno acquistando un rilievo sempre più importante. Se molte di queste tecnologie sono ancora in una fase di ricerca e sviluppo, alcune hanno ormai raggiunto la fase di utilizzazione commerciale, come ad esempio la crittografia quantistica.
Grandi aziende globali, come IBM, Google, Microsoft e altre stanno investendo enormi risorse nella ricerca e sviluppo nel campo della quantum computation. Su scala nazionale le misure previste nell'ambito del PNR 2021-2027 (da pag. 105), la nascita del Centro Nazionale per High Performance Computing con attività dedicate al calcolo quantistico su piattaforme a superconduttori, ioni, atomi e fotoni, e del Partenariato sulle scienze e tecnologie quantistiche, nell'ambito del PNRR, testimoniano l'entità dell'investimento anche del nostro Paese verso le tecnologie quantistiche.Un'interessante rappresentazione dell'attuale situazione in Europa sulla Quantum Flagship è reperibile presso questi riferiment: QT-Flagship e QT.eu.
Questa rivoluzione promessa dalle tecnologie quantistiche necessita di una comunità scientifica e professionale estesa, con competenze multidisciplinari.
La Laurea Magistrale in Quantum Science and Engineering
Il corso di Laurea Magistrale in Quantum Science and Engineering (classe LM-44; 120 CFU) ha come obiettivo la formazione di persone esperte di scienza e tecnologie quantistiche. Una formazione solida e completa in questo ambito richiede competenze multi-disciplinari, che tipicamente spaziano dalla fisica all'informatica, dall'ingegneria elettronica a quella dell'informazione e delle comunicazioni.
Si tratta di una laurea magistrale a carattere internazionale interamente erogata in lingua inglese e con una importante componente pratica sperimentale che potrà essere in prospettiva svolta in parte anche presso aziende internazionali operanti nel settore. Il principale bacino di utenza sarebbe costituito da laureati triennali in fisica o in una qualsiasi laurea di ingegneria dell'informazione (elettronica, informatica, telecomunicazioni, ecc.). Altri potenziali interessati sarebbero laureati in altre discipline scientifiche o tecnologiche, ovvero laureati magistrali in fisica o ingegneria che vogliano acquisire una seconda laurea magistrale (per i quali è previsto un percorso accelerato).
Il percorso di formazione previsto in questa proposta è quindi stato concepito per includere nella componente caratterizzante un mix bilanciato di competenze di fisica, in particolare di meccanica quantistica, di fisica dei sistemi quantistici, materiali o fotonici, e di sistemi quantistici utili per applicazioni nelle tecnologie quantistiche, e di competenze dell'informatica e dell'ingegneria dell'informazione, quali la teoria e le tecnologie della comunicazione e delle reti, le tecnologie elettroniche e dei campi elettromagnetici. È un progetto di Laurea che coinvolge competenze e docenti distribuiti principalmente fra il Dipartimento di Fisica E.Pancini e il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell'Informazione.
Si prevedono sbocchi occupazionali principalmente nell'ambito delle imprese ad alta tecnologia per lo sviluppo di sistemi e servizi innovativi in cui trovano applicazione le tecnologie quantistiche emergenti, quali ad esempio la telecomunicazione protetta mediante crittografia quantistica, la computazione quantistica, la simulazione di sistemi complessi, la sensoristica di precisione. Ulteriori sbocchi occupazionali potranno essere trovati nell'ambito della ricerca di base e applicata o nella comunicazione scientifica. Per esempio, lo sviluppo di computazione quantistica e simulazione quantistica incoraggerà le industrie a servirsi di ingegneri quantistici e ricercatori per applicazioni ad elevato impatto per la vita di tutti i giorni con lo sviluppo di hardware e software. A sua volta l'industria guadagnerà conoscenza e competenza, che consentiranno di trarre vantaggi nelle opportunità delle attività commerciali basate sulle tecnologie quantistiche. La possibilità di disporre di centri per le tecnologie quantistiche supportati da opportuni centri di formazione attrarrà industrie esistenti e nuove realtà industriali in un "ecosistema" che sostiene il bisogno di una nuova tecnologia quantistica. Sviluppatori di software avranno un ruolo di particolare rilievo per sviluppare algoritmi quantistici e programmi applicativi quanto-classici. Ulteriori sbocchi sono previsti nel settore della crittografia per la sicurezza della comunicazione.
I laureati magistrali avrebbero inoltre la possibilità di continuare gli studi in un dottorato di ricerca, in particolar modo nel dottorato in Quantum Technologies attualmente attivato presso l'Università Federico II in consorzio con altri partner italiani.
Da un punto di vista di strategia nazionale, la formazione magistrale proposta dovrà contribuire a sostenere il funzionamento dell'intera filiera che dalla ricerca di base arriva fino alla competitività delle imprese high-tech italiane, rendendo attrattivo e dinamico il nostro sistema dell'innovazione e portando l'Italia alla frontiera della rivoluzione quantistica. L'Italia è partita in tempo in questo settore, avendo expertise and know-how scientifico, infrastrutture di misura, collaborazione industriale italiana e capacità di poter generare altro indotto industriale legato all'ottimizzazione di tecnologie tradizionali e a nuovi orizzonti nella programmazione classica e quantistica per la parte software.
L'Offerta Didattica
PERCORSO FORMATIVO STANDARD
Insegnamento o attività formativa |
CFU |
SSD |
Ambito Disciplinare |
Tipologia (*) |
Propedeuticità |
|
I Anno – I semestre |
||||||
Foundations of Quantum Mechanics |
6 |
FIS/02 |
Discipline matematiche, fisiche e informatiche |
B |
|
|
6 |
FIS/03 |
Discipline matematiche, fisiche e informatiche |
B |
|
||
6 |
ING-INF/02 |
Discipline ingegneristiche |
B |
|
||
6 |
ING-INF/01 |
Discipline ingegneristiche |
B |
|
||
6 |
ING-INF/03 |
Attività affini e integrative |
C |
|
||
I Anno – II semestre |
||||||
Quantum Computation |
6 |
INF/01 |
Discipline matematiche, fisiche e informatiche |
B |
FQM |
|
6 |
ING-INF/05 |
Discipline ingegneristiche |
B |
QC mod I |
||
9 |
FIS/03 |
Discipline matematiche, fisiche e informatiche |
B |
FQM, MCT, DEQA |
||
Corsi integrativi a scelta dello studente da elenco A | 6 | Attività affini e integrative | C | |||
II Anno – I semestre |
||||||
Quantum circuit electrodynamics and Quantum devices | 9 | ING-IND/31 | Discipline ingegneristiche | B | FQM, MCT, DEQA | |
Corsi integrativi a scelta dello studente da elenco A |
12 |
|
Attività affini e integrative |
C |
|
|
Attività formative a scelta libera dello studente (Nota 1) |
12 |
|
A scelta dello studente |
D |
|
|
II Anno – II semestre |
||||||
Attività formative a scelta libera dello studente (Nota 1) |
6 |
|
A scelta dello studente |
D |
|
|
Ulteriori attività formative (nota 2) |
3 |
|
Ulteriori attività formative |
F |
|
|
Prova finale |
21 |
|
Prova finale |
E |
|
Nota 1: Lo studente può scegliere qualsiasi insegnamento offerto dall'Ateneo. Può altresì inserire attività di tirocinio formativo, purché preventivamente approvate.
Nota 2: Lo studente può utilizzare questi CFU per acquisire ulteriori conoscenze linguistiche, ovvero abilità informatiche e telematiche, per tirocini formativi e di orientamento, per acquisire altre conoscenze utili per l'inserimento nel mondo del lavoro. È possibile in particolare acquisire questi CFU per attività formative propedeutiche alla prova finale.
Elenco A: corsi affini e integrativi a scelta dello studente |
||||
Insegnamento
|
CFU |
SSD |
Propedeuticità |
|
Physics of quantum information |
6 |
FIS/03 |
FQM |
|
6 |
FIS/03 |
FQM |
||
Quantum simulators |
6 |
FIS/03 |
FQM |
|
6 |
FIS/03 |
FQM |
||
Advanced computer programming |
6 |
ING-INF/05 |
|
|
Quantum software |
6 |
INF/01 |
QC |
|
Quantum metrology and sensors |
6 |
ING-INF/07 |
FQM |
|
Advanced Quantum Communication Networks |
6 |
ING-INF/03 |
PQC |
|
Quantum detectors for fundamental science |
6 |
FIS/03 |
FQM |
|
6 |
FIS/03 |
AQS |
||
Quantum chemistry |
6 |
CHIM/02 |
FQM |
|
Nanoscale Processing and Characterization for Advanced Devices |
6 |
FIS/03, FIS/01 |
|
|
Nonlinear systems |
6 |
ING-INF/04 |
|
|
Quantum Measurement Theory |
6 |
FIS/02 |
FMQ |
|
Quantum Algorithms |
6 |
FIS/02 |
FMQ |
|
Quantum detectors for applied science |
6 |
FIS/07 |
|
|
Mathematics of quantum mechanics |
6 |
MAT/07 |
FQM |
|
Mathematical methods for quantum information |
6 |
MAT/05 |
FQM |
Ulteriori dettagli sono reperibili nel Regolamento Didattico del Corso di Studio in Quantum Science and Engineering (Classe LM-44)
Orario delle Lezioni
L'inizio dei corsi è previsto il 16 settembre 2024.
Il Corso della prof.ssa Cacciapuoti (Principles of Quantum Communication) inizierà il 1 ottobre 2024.
FIRST YEAR TIMETABLE
2024 / 2025 First Semester
SECOND YEAR TIMETABLE
2024 / 2025 First Semester
Gli studenti sono invitati a consultare i siti docenti per ulteriori dettagli.
Gli orari possono essere soggetti a revisione, specialmente nel primo periodo di applicazione, per soddisfare esigenze d'interesse generale manifestate dagli studenti o dai docenti.
Contatti
- Coordinatore: Prof. Francesco Tafuri
- Segreteria Didattica: Nicola MIRANDA - Stanza 0M06 - tel: 081676874 - email: segrdid.fisica@unina.it
- Gruppo del Riesame: Cacciapuoti A.S. (docente), Fazio R. (docente), Hamma A. (docente), Massarotti D. (docente), Miano G. (docente), Pepe G.P. (docente), Santorelli P. (docente), Tafuri F. (docente), N. Miranda (personale tecnico amministrativo),
- Sottocommissione pratiche studenti: Cacciapuoti A.S., Hamma A., Massarotti D., Pepe G.P., Santorelli P., Tafuri F.
- Rappresentanti studenti: da definire.
RIFERIMENTI WEB