Il progetto QUEXO – QUantum imaging for EXOplanet detection, è una collaborazione tra ASI e Politecnico di Bari, che punta all’utilizzo di protocolli di Quantum Information per osservazione di esopianeti. Si propone di testare un dispositivo in grado di separare la radiazione raccolta in diverse componenti spaziali (Hermite Gauss) al fine di aumentare la risoluzione delle immagini rispetto alle osservazioni mediante imaging diretto.
Obiettivo del progetto di ricerca QUEXO è l’applicazione di protocolli e tecniche di quantum information in esperimenti di imaging atti a simulare l'osservazione di sistemi del tipo stella-esopianeta.
La tecnica di imaging più diffusa per oggetti non accessibili è il direct imaging, tale tecnica non risulta essere però la più efficiente perché soggetta a limitazioni dovute agli effetti finiti del sistema ottico utilizzato. Due oggetti puntiformi, osservati tramite un telescopio, appariranno di estensione finita con diametro tanto più grande quanto minore è il diametro delle lenti utilizzate con conseguente impossibilità di misurare la distanza tra gli oggetti oppure risolverli per piccoli valori della separazione.
Nel 2016 è stato dimostrato [1] che, con particolari tecniche interferometriche, l’errore commesso nella stima della distanza è indipendente dalla separazione delle due sorgenti con chiare applicazioni in osservazione di sistemi del tipo stella – esopianeta.
DISCLAIMER
L’obiettivo del progetto è l’implementazione di tali tecniche interferometriche in laboratorio per stimare il vantaggio rispetto all’imaging diretto. In particolare il progetto si propone di testare un dispositivo in grado di separare la radiazione raccolta in diverse componenti spaziali (Hermite Gauss) e di misurare le intensità delle diverse componenti che portano informazione sulla separazione delle sorgenti e sul loro rapporto di intensità.
In un secondo momento verrà utilizzata la stessa tecnica con estensione alla misura dello spettro del sistema osservato al fine di comprendere il beneficio dell’applicazione di tale tecnica alla spettroscopia di esopianeti.
Infine il sistema sviluppato sarà testato su un telescopio reale.
[1] Phys. Rev. X 6, 031033 (2016)
Pubblicazioni:
F. Sgobba, F. Di Lena, D. Triggiani, D. Pallotti, C. Lupo, P. Daniele, G. Fratta, G. Acconcia, I. Rech, and L. Santamaria Amato*,
Quantum Science and Technology 11, 015051 (2025)
link: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/ae24a7
F. Di Lena F. Sgobba, D. Triggiani, A. Andrisani, C. Lupo, P. Daniele, G. Fratta, G. Acconcia, I. Rech, L. Santamaria Amato*
Advanced Quantum Technologies 8, 2500636 (2025)
link: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qute.202500636
R. Aiello, F. Sgobba, P.Maddaloni, F. Di Lena and L. Santamaria*
Optics Express 33(21) 44834-44842 (2025)
link: https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-33-21-44834
L Santamaria*, F Sgobba, D Pallotti, C Lupo
Photonics Research 13 (4), 865-874 (2025)
link: https://opg.optica.org/prj/fulltext.cfm?uri=prj-13-4-865
