Esperimenti

Singoli emettitori per tecnologie quantistiche

Questa attività di ricerca è iniziata a gennaio 2012 e si incentra sullo studio di sistemi ibridi, composti da emettitori quantistici e nanostrutture fotoniche. In particolare ho interamente costruito un laboratorio dove si manipolano molecole organiche in matrici cristalline, combinate con materiali nanostrutturati per lo sviluppo di efficienti interfacce tra luce e materia. La realizzazione di tecnologie quantistiche basate sulla fotonica per la crittografia, l’informazione, la comunicazione o la sensoristica, manifesta infatti la necessità di singoli emettitori di luce e di elementi fortemente non lineari. Singole molecole sorgenti di singoli fotoni sono selettivamente accoppiate al campo elettromagnetico evanescente associato ad eccitazioni plasmoniche, guide d’onda o materiali complessi dielettrici.
Altro fronte di ricerca è lo sviluppo di nuove nanostrutture di grafene in interazione con singoli emettitori quantistici, una piattaforma con enorme potenziale per quanto riguarda la sensoristica e l’ottica quantistica.
Le applicazioni vanno dall’optoelettronica su scala atomica, al sensing all’implementazione di protocolli di comunnicazione quantistica con sistemi integrati a stato solido.
Il laboratorio è stato fornito con tutta la tecnologia legata alla spettroscopia e alla microscopia di singola molecola, e di un sistema di criogenia che permette di effettuare misure ottiche a temperature inferiori ai 3 K. Diversi strumenti disimulazione sono disponibili per lo studio delle strutture fotoniche in esame.