Il Prof. Andrea Melloni e il Prof. Francesco Morichetti, del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, sono stati insigniti del prestigioso Frontiers in Science Award in Information Sciences per il loro contributo pionieristico nel campo della fotonica integrata.

Il riconoscimento, tra i più prestigiosi a livello internazionale nel campo delle scienze dell'informazione, è stato assegnato per una pubblicazione del 2020 su Nature, realizzata in collaborazione con ricercatori delle università di Stanford, Gent, Toronto, Valencia e del MIT. Lo studio introduce il concetto di circuiti fotonici programmabili ed esplora le loro potenziali applicazioni nell’elaborazione ottica dei segnali e nel calcolo ottico.

La motivazione ufficiale sottolinea l’impatto innovativo della ricerca: “Il lavoro introduce il concetto di circuiti integrati fotonici programmabili, configurabili dinamicamente per svolgere diverse funzioni, rappresentando un avanzamento significativo nella tecnologia del calcolo ottico e delle comunicazioni ottiche.”

La cerimonia di premiazione si è svolta nel luglio 2025 a Pechino, durante l’International Congress of Basic Science (ICBS), promosso dalla municipalità della città e punto di riferimento per la ricerca di frontiera a livello globale. Il premio è stato istituito nel 2023 per onorare studi che abbiano prodotto una svolta scientifica fondamentale.

I circuiti integrati fotonici rappresentano una tecnologia emergente in cui la luce viene utilizzata per elaborare informazioni direttamente sulla superficie di un chip. Questi dispositivi combinano funzioni fondamentali come la generazione, la modulazione e la rilevazione della luce con operazioni avanzate, tra cui il filtraggio delle lunghezze d’onda.

Sebbene meno complessi rispetto ai circuiti elettronici tradizionali, i chip fotonici stanno evolvendo rapidamente. Con l’aumento della loro complessità, cresce anche la necessità di renderli sempre più configurabili e programmabili, proprio come è avvenuto per l’elettronica negli ultimi decenni.

Cuore di questa rivoluzione sono reti di guide d’onda integrate all’interno del chip, controllate da accoppiatori di fascio variabili e modulatori di fase ottici. Questi elementi permettono di modificare dinamicamente il percorso della luce tra i vari componenti, consentendo di programmare le funzionalità del circuito via software.

Le possibili applicazioni sono ampie e trasversali: dai calcoli matriciali lineari utilizzati nell’intelligenza artificiale, alla comunicazione quantistica, fino alla microwave photonics per le telecomunicazioni avanzate. Grazie alla loro versatilità, questi chip programmabili permettono di accelerare lo sviluppo di nuove tecnologie ottiche, riducendo tempi e costi legati alla produzione di dispositivi personalizzati.