Dalle gabbie per la luce una spinta alle tecnologie quantistiche

Trappole per la luce più efficienti, capaci di catturala mantenendone intatte nel tempo tutte le proprietà, aprono la strada a nuove tecnologie quantistiche. Il risultato è pubblicato sulla rivista Nature ed è il frutto della ricerca coordinata dall'Italia, con Gianluigi Zito dell’Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti del Consiglio Nazionale delle Ricerche, e condotta in collaborazione con l’Università di Singapore e i Laboratori Nazionali Lawrence Berkeley in California. Fra le nuove tecnologie che ora è possibile realizzare, ci sono sensori capaci di rilevare le singole particelle di luce, i fotoni.

"Il nostro lavoro ha permesso di migliorare significativamente una tipologia di dispositivi che già esisteva, una sorta di trappole per fotoni, simili a vortici in cui la luce viene catturata e mantenuta isolata dall’esterno", ha detto all’ANSA Vito Mocella, dell’Isasi-Cnr e uno degli autori dello studio. "Abbiamo migliorato di molto l’efficienza di queste trappole, nelle quali prima era difficile farvi entrare i fotoni, e le abbiamo accoppiate con un secondo stato della luce, capace invece di dialogare con l’esterno”. Si tratta di quello che è viene definito ‘accoppiamento supercritico’, nel quale i singoli fotoni vengono intrappolati, ‘congelandone’ le caratteristiche, senza farne perdere l’energia e mantenuti in quelli che sono detti ‘stati legati nel continuo’ o Bic.

In queste condizioni, i fotoni possono essere guidati e rilasciati in modo controllato, come mai era stato possibile finora. Intrappolati sotto forma di Bic, i fotoni non possono sfuggire e per questo si dice che entrano in una sorta di modalità di buio, nella quale diventa possibile manipolarli e utilizzarli per applicazioni nell'ambito delle tecnologie quantistiche. Per Xiaogang Liu, dell’Università di Singapore, "questa svolta non è solo una scoperta fondamentale, ma rappresenta un cambio di paradigma nel campo della nanofotonica che modifica la nostra comprensione della manipolazione della luce a livello nanometrico”.