Questo master ha l'obiettivo di approfondire tematiche relative al Quantum Computing e Quantum Communication: due tecnologie innovative, strettamente collegate tra loro, basate sull'uso della meccanica quantistica e con un elevato potenziale di crescita futura.
Il Quantum Computing rappresenta un nuovo paradigma di calcolo per la risoluzione di problemi complessi in campo ingegneristico e scientifico (es. simulazione di nuovi materiali e compositi chimici e risoluzione di problemi di ottimizzazione combinatoria per applicazioni industriali come il planning per settore TLC). Esistono diversi approcci architetturali che promettono di concretizzare il paradigma del Quantum Computing e di raggiungere il cosiddetto Quantum Advantage, dunque una situazione in cui l'uso del computer quantistico comporta un vantaggio concreto e incontestabile rispetto all'uso di un calcolatore elettronico tradizionale.
La Quantum Communication rappresenta, invece, l'applicazione delle tecnologie di singolo fotone e di entanglement alle TLC. L'attenzione verso la comunicazione quantistica è legata all'avvento dei computer quantistici e delle loro capacità algoritmiche, che li rendono potenzialmente in grado di rompere la sicurezza delle soluzioni crittografiche standard. Ad oggi tecnologia come la Quantum Key Distribution permette di scambiare chiavi crittografiche con una sicurezza aumentata dalle leggi della fisica quantistica, per cui l'intercettazione della chiave da parti terze è rivelabile in maniera irreversibile da mittente e destinatario. In futuro, l'uso di sorgenti entangled permetterà anche comunicazioni più sofisticate.
La sicurezza informatica, presente come filo conduttore in entrambi i sottosettori, viene approfondita in modo particolare, con una ampia introduzione alla sicurezza informatica tradizionale prima di passare alla sicurezza quantistica e post quantistica. Completano gli insegnamenti una formazione di base in Quantum Metrology, trasversale al Computing e alla Communication, e un’introduzione alla fabbricazione dei dispositivi coinvolti nelle quantum technologies
