CRONACA

Tra la luce e gli atomi

Una nuova interfaccia, fatta di una fibra di vetro ultrasottile, potrebbe connettere le particelle di luce con gli atomi. Oltre a servire per sviluppare un sistema sicuro di crittografia quantistica, e potrebbe rappresentare un altro piccolo passo verso il computer quantistico.

NOTIZIE – L’utilizzo di particelle quantistiche come intermediari della comunicazione in svariati campi è un tema di cui si discute molto e i computer quantistici sembrano sempre alle porte. Ora la scoperta di un gruppo di ricerca dell’Università di Mainz in Germania porterebbe questo traguardo un pochino più vicino. Si tratta di una fibra di vetro riscaldata e allungata fino a farla diventare sottilissima, più sottile della lunghezza d’onda della luce che l’attraversa. La luce quindi non rimane più confinata all’interno della nanofibra ma occupa anche uno spazio esterno, una specie di alone intorno alla fibra stessa.
Questo campo di luce evanescente permette di catturare degli atomi di cesio precedentemente raffreddati a pochi milionesimi di grado sopra lo zero assoluto (-273°C). Gli atomi così intrappolati si dispongono su una struttura regolare e levitano a 200 nanometri sopra la superficie della nanofibra, abbastanza distanti da non interferire con la superficie stessa ma in grado di interagire con i fotoni che si propagano nella fibra.
È un processo molto efficiente, dicono i ricercatori di Mainz, e poche migliaia di atomi bastano per trasferire informazione tra gli atomi e i fotoni. Potrebbe essere usato per connettere sistemi quantistici, per esempio portando gli atomi intrappolati molto vicino a un circuito superconduttore e combinare così le proprietà di entrambi i sistemi.
La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters (2010; 104 (20): 203603 DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.203603).

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