Un importante passo in avanti nello sviluppo di tecnologie quantistiche è stato fatto da ricercatori del CNR di Napoli, che hanno progettato un innovativo cristallo fotonico in grado di manipolare e controllare la luce.
Il dispositivo, descritto sulla rivista Nature Communications, è stato ideato dagli scienziati dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del CNR partenopeo, in collaborazione con i colleghi della Molecular Foundry della Lawrence Berkeley National Laboratory in California.
Funzionamento e applicazioni tecnologiche
Si tratta di una nanostruttura composta da atomi artificiali, che fungono da risonatori ottici altamente efficienti. Questi consentono di assorbire, immagazzinare e rilasciare fotoni in modo controllato, modulando parametri come polarizzazione, fase e momento angolare orbitale della luce.
In altre parole, il cristallo fotonico permette di governare le proprietà quantistiche dei fotoni e quindi le informazioni che essi trasportano. Questa capacità lo rende interessante per varie applicazioni tecnologiche.
Ad esempio, il dispositivo potrebbe essere utilizzato per potenziare i sistemi ottici di telecomunicazione e trasmissione dati, compresi quelli che sfruttano tecniche quantistiche di crittografia per una comunicazione ultra-sicura. Anche il processing quantistico dell’informazione potrebbe trarre giovamento da questa ricerca.
Ma le potenzialità sono ancora più ampie e riguardano ambiti come i laser, i sensori, le nanotecnologie e la robotica su scala micro e nanometrica. Si aprono insomma interessanti prospettive in diversi campi dell’hi-tech.
Al lavoro per migliorarlo
I ricercatori stanno ora lavorando al miglioramento del prototipo di cristallo fotonico, al fine di incrementarne efficienza e versatilità. L’obiettivo è arrivare nel giro di pochi anni ad un dispositivo maturo e performante, pronto per essere integrato nelle tecnologie emergenti.
Il CNR di Napoli si conferma così ancora una volta un centro di punta nel panorama scientifico italiano, capace di contributi concreti e all’avanguardia nel campo della fotonica quantistica e delle sue applicazioni. Un settore cruciale per lo sviluppo tecnologico futuro.
di Serena Lena
