Descrizione della Posizione Lavorativa

Il Quantum Software Laboratory dell'Università di Parma offre un tirocinio di ricerca focalizzato sulle applicazioni del quantum internet ad alta dimensionalità e sul calcolo quantistico distribuito che impiega qudit (sistemi con più di due livelli) anziché i tradizionali qubit a 2 livelli. L'uso dei qudit consente decomposizioni più efficienti di algoritmi noti (con minore profondità di circuito) e una significativa riduzione delle operazioni a due corpi soggette a errori. Nel lungo periodo, lo spazio di Hilbert più ampio dei qudit può ridurre drasticamente l'overhead di risorse tipico degli schemi multi-qubit, con benefici rilevanti anche per la comunicazione quantistica.

Il tirocinio, della durata di 3 mesi con inizio previsto a metà settembre, si concentrerà sullo studio di possibili applicazioni high-dimensional per il quantum internet. Il/La tirocinante imparerà a implementare algoritmi e protocolli basati su qudit, esaminando la letteratura esistente e progettando soluzioni nuove guidate dalle esigenze applicative. Al termine del periodo è prevista la consegna di un rapporto finale che descriva le attività di ricerca svolte.

Profilo ideale: dottorando/a con competenze in quantum networking, algoritmi quantistici e sviluppo software quantistico.

Riferimenti principali citati

1. L. E. Fischer et al., "Universal qudit gate synthesis for transmons", PRX Quantum 4 (2023) 030327.
2. A. Chiesa et al., "Molecular nanomagnets: a viable path toward quantum information processing?", Rep. Progr. Phys. 87.
3. D. Cozzolino et al., "High-Dimensional Quantum Communication: Benefits, Progress, and Future Challenges", Advanced Quantum Technologies 2 (2019) 12.
4. H. Yu et al., "Quantum key distribution implemented with d-level timebin entangled photons", Nature Communications 16 (2025) 171.
5. A. S. Nikolaeva et al., "Efficient realization of quantum algorithms with qudits", EPJ Quantum Technology 11 (2024) 43.
6. F. Pudda et al., "Generalised Quantum Gates for Qudits and their Application in Quantum Fourier Transform", arXiv:2410.05122 (2024).
7. MQT Qudits Tutorial.

Responsabile: Prof. Michele Amoretti, Direttore del Quantum Software Lab presso il Dipartimento di Ingegneria e Architettura.

Modalità di candidatura: inviare CV (massimo 2 pagine) e lettera di motivazione a Visualizzare la mail su click.appcast.io entro e non oltre il 31 maggio 2026. Nel campo oggetto della e-mail indicare: "INTERNSHIP APPLICATION".

Paesi ammissibili: Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czechia, Estonia, Finland, Greece, Hungary, Lithuania, Malta, Romania, Slovakia, Slovenia, Sweden.

Il team del Quantum Software Lab guidato dal Prof. Michele Amoretti (Università di Parma) combina competenze di ingegneria informatica e fisica nei temi del quantum compiling per calcolo quantistico locale e distribuito. È inoltre possibile esplorare opportunità di tirocinio presso i siti QIA in Europa e partecipare a iniziative di più ampio respiro (moonshot).

Requisiti

Candidati dottorandi (PhD) con competenze in quantum networking, algoritmi quantistici e sviluppo software quantistico. Inviare CV (max 2 pagine) e lettera di motivazione entro il 31/05/2026; indicare "INTERNSHIP APPLICATION" nell'oggetto della mail.