Q-MIC: Quantum-enhanced on-chip interference microscopy
Horizon 2020
Ruolo DEIB: Partecipante
Data inizio: 01/10/2018
Durata: 36 mesi
Sommario
Il progetto Q-MIC ha lo scopo di sviluppare un microscopio quantistico innovativo, basato su sorgenti entangled e rivelatori di singoli fotoni (Single-Photon Avalanche-Diode, SPAD), in una configurazione priva di lenti per renderlo portatile ed economico. Tale microscopio raggiungerà una sensitività senza precedenti pari a pochi strati atomici (nell’ordine di 1 Å), attraverso un ampio campo di vista (decine di mm2) e in regime di singolo fotone. Questa combinazione unica di prestazioni porterà alla realizzazione del primo dispositivo per immagini quantistico e costituirà la piattaforma per nuove linee di ricerca fondamentali nella metrologia quantistica e nello studio delle interazioni degli stati quantici e dei tessuti biologici. Inoltre il progetto si pone l’obiettivo di ridurre il costo totale del dispositivo tramite l’integrazione della sorgente di fotoni entangled e del rivelatore SPAD, permettendo di estendere il suo utilizzo ben oltre la ricerca scientifica. Infatti un microscopio portatile, veloce e non invasivo ha molte applicazioni anche in scenari medici e industriali per lo studio di cellule, microorganismi, virus e proteine. Diventerà possibile leggere con una singola misura matrici di biomarcatori composti da milioni di pozzetti, evitando l’uso di marcatori fluorescenti. Tra le altre varie applicazioni possiamo annoverare anche la rivelazione di piccole particelle nell’industria microelettronica e l’ispezione in tempo reale della qualità dei substrati trasparenti per dispositivi optoelettronici flessibili.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
Il progetto è stato presentato al “2018 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference” (Sydney, 10-17 November 2018), con una presentazione del titolo: SPADs and TDCs for photon-counting, timing and gated-imaging at 30 ps resolution and 60% efficiency” (F. Villa, et al.).
Nei giorni 20 e 21 marzo 2019 si tiene presso il Politecnico di Milano il primo meeting tecnico del progetto.
Pubblicazioni e Media
Nei giorni 20 e 21 marzo 2019 si tiene presso il Politecnico di Milano il primo meeting tecnico del progetto.
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