Cosa hanno in comune settori differenti come la rilevazione delle molecole di gas, i monitoraggi ambientali, le comunicazioni satellitari, la fibra ottica e lo sviluppo di semiconduttori? Apparentemente poco ma in realtà la realizzazione di strumenti sempre più innovativi in questi campi passa per lo studio e la misura dei fotoni, cioè le particelle alla base dell’energia elettromagnetica.
Nei giorni scorsi è stato pubblicato su Nature Communication uno studio del Laboratorio di Nanoscienza del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento (sviluppato con la DTU Technical University of Denmark) con il quale è stato possibile creare misure dei singoli fotoni in maniera innovativa. “Lo studio dei fotoni che si trovano nel medio infrarosso – porzione della radiazione infrarossa – è la chiave per sviluppare applicazioni interessanti in numerosi ambiti di innovazione tecnologica”, spiega una nota dell’Ateneo trentino.
La traslazione spettrale
L’unica soluzione finora ipotizzata per indagare questa porzione dello spettro è stata quella di impiegare sensori ottici realizzati con materiali superconduttori, che però devono essere mantenuti a temperature estremamente basse per poter funzionare. L’approccio diverso pensato dai ricercatori italiani si chiama “traslazione spettrale” e sfrutta una modifica di colore della luce, in modo da renderla visibile e quindi misurabile con un sensore ottico di quelli che si trovano nei comuni telefonini.
“La nostra attenzione come ricercatori è concentrata sull’indagine delle proprietà di fotoni entangled nel medio-infrarosso che finora non erano accessibili”, commenta il Ricercatore Alessandro Trenti (nel team con Mattia Mancinelli e Sara Piccione). “Le applicazioni del sistema che abbiamo sviluppato sono senz’altro interessanti per il settore industriale. Il nostro obiettivo è quello di superare i limiti dei sistemi classici di misurazione per sviluppare approcci innovativi nell’ambito delle tecnologie quantistiche”.
Il sistema Trento
Più in generale, conclude la nota, la città di Trento vuole avere un ruolo di rilievo nella competizione scientifica internazionale e presentarsi divenire un nodo di riferimento per le scienze e le tecnologie quantistiche. “Per farlo ha messo in rete i suoi migliori talenti tra UniTrento, Fondazione Bruno Kessler e CNR nel progetto Q@TN (Quantum at Trento)”.
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