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Dalle Nano-Scienze

alle Tecnologie Quantistiche

Alcune linee di ricerca del FIM sono impegnate quelle dei “quanti”. La formulazione delle leggi za sulle Nanoscienze finanziato dall’Istituto
nelle sfide più importanti della fisica della materia della meccanica quantistica è tra le più importanti di Fisica della Materia, poi assorbito nel CNR
degli ultimi anni e seguono la loro evoluzione dalle rivoluzioni culturali del secolo scorso e ha portato nel 2006. Grazie anche al finanziamento della
nano-scienze alle tecnologie quantistiche. Questi alla messa a punto di dispositivi fondamentali nella Fondazione CRM è stato possibile realizzare un
filoni di ricerca trovano una solida base nella tra- tecnologia di tutti i giorni come transistor e laser. Il laboratorio per nano-fabbricazione e acquisire
dizione dello studio dei materiali e dispositivi per progredire delle strumentazione e la possibilità di alcuni microscopi a scansione e, recentemente,
l’elettronica che ha caratterizzato il dipartimento manipolare singoli atomi o nano-oggetti ci offrono il CIGS si è dotato di un microscopio elettronico
di Fisica di Modena fin dalla sua fondazione negli la possibilità di portare questa tecnologia al di fuo- a trasmissione, di cui il Prof. Stefano Frabboni è
anni ’70 e anticipano temi e metodi che avranno ri di laboratori altamente specializzati e pensare di esperto riconosciuto a livello internazionale. La
impatto su molte altre scienze. A livello internazio- sfruttare le enormi possibilità offerte dalle leggi dei
nale queste sfide si possono riassumere così. partecipazione a progetti europei ha consentito
“quanti” per applicazioni fino ad ora inimmagina- al Prof. Marco Affronte la realizzazione di un
Nano-scienze e nano-tecnologie bili come i computer quantistici ma anche sensori laboratorio di basse temperature dove oggi sono
e sistemi di comunicazione quantistici. possibili misure sofisticate su sistemi e disposi-

Il processo di miniaturizzazione dei dispositivi e la
messa a punto di microscopi a risoluzione ben più
elevata di semplici strumenti ottici e di metodi per
la fabbricazione di oggetti grandi come una sin-
gola molecola o di un singolo strato atomico han-
no portato allo studio di oggetti sulla nano-scala
(un nano-metro è un miliardesimo di metro, più o
meno lo stesso rapporto di scala che c’è tra una
mela e la terra!). È un processo in continua evolu-
zione iniziato negli anni ’80 che riguarda scoperte
e progressi tecnologici molteplici, di cui solo alcu-
ni riconducibili a una scoperta ben precisa e ma- Come i nostri fisici affrontano tivi quantistici. Questi laboratori d’avanguardia
gari premiati da Nobel. Una vera rivoluzione del costituiscono un riferimento per le nanoscienze
cui impatto nella società ci possiamo rendere conto queste sfide. e tecnologie quantistiche non solo all’interno
pensando ai progressi ottenuti nella nanoelettroni- del nostro Ateneo ma anche a livello nazionale.
ca (processori e memorie nei nostri pc o cellulari), Queste sfide scientifiche e tecnologiche richie-
nanomedicina (visualizzazione, isolamento e ma- do una specializzazione avanzata e multidisci- Le tecnologie nano- e quelle quantistiche sono
nipolazione di bio-molecole sempre più piccole e plinare oltre a infrastrutture e strumentazione considerate abilitanti ed essenziali per processi in-
complesse) ma anche nella preparazione e studio all’avanguardia. Sono sfide che i Paesi più in- dustriali avanzati e per la formazione dei giovani.
di materiali nano-strutturati con funzionalità avan- dustrializzati stanno affrontando con iniziative La base di competenze e strumentazione presente
zate per il recupero o risparmio dell’energia. su grandi scala (vedi Flagship dei programmi al FIM è offerta agli studenti delle Corsi di laurea
europei), con la costituzione di centri di eccel- in fisica – ma non solo – e ai dottorandi del corso
Scienze e tecnologie Quantistiche lenza ma anche progetti di collaborazione tra in Fisica e Nanoscienze e qualificano ai più alti li-
gruppi che consentono di costruire le filiere di velli internazionali questi corsi di studio, come è
I nano-oggetti più piccoli, costituiti da poco più competenze adeguate. testimoniato anche dal successo dei nostri studenti
di cento/mille atomi, non seguono leggi classiche I fisici di Unimore hanno affrontato queste sfi- nel proseguimento delle loro carriere nella ricerca
della fisica ma piuttosto quelle atomiche, ovvero de costituendo nel 2002 un Centro di eccellen- accademica o nelle professioni nelle aziende.

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