Banda ultralarga con fotoni entangled, nuovo record annunciato da scienziati

I ricercatori sono riusciti a realizzare una "banda ultralarga" da record con fotoni entangled tramite un dispositivo nanofotonico a film sottile (credito: Usman Javid e Michael Osadciw, Università di Rochester)

Ancora un nuovo record per quanto riguarda l’utilizzo di fotoni entangled è stato annunciato da un team i ricercatori guidati dallo scienziato Qiang Lin dell’Università di Rochester. Stavolta il record non è relativo alla velocità o alla distanza che i fotoni hanno percorso ma alla larghezza di banda utilizzata che, secondo il comunicato apparso sul sito dell’Università, era “incredibilmente ampia”.

Dispositivo nanofotonico a film sottile

I ricercatori hanno usato uno dispositivo nanofotonico a film sottile grazie al quale hanno potuto effettuare una propagazione della luce con un livello di sensibilità molto più alto rispetto ai dispositivi simili precedenti. Il dispositivo creato da Lin e soci ha uno spessore di 600 nanometri, infinitamente più piccolo di quelli usati in precedenza che hanno invece uno spessore misurabile in millimetri.
Anche una variazione di pochi nanometri in questo dispositivo procura un cambiamento significativo nella fase nella velocità dell’abrogazione della luce. Ne consegue un controllo molto più preciso sulla larghezza di banda.

Eventuali applicazioni

Questi progressi potrebbero portare a livelli di sensibilità e di risoluzione molto migliori per esperimenti quali quelli del settore della metrologia ed il rilevamento, in particolare nella spettroscopia, nella microscopia non lineare e nella tomografia a coerenza ottica quantistica. Inoltre il progresso potrebbe portare ad un miglioramento anche per quanto riguarda le reti quantistiche nel settore delle comunicazioni.
“Questo lavoro rappresenta un importante passo avanti nella produzione di entanglement quantistico a banda ultralarga su un chip nanofotonico”, spiega Qiang Lin, professore di ingegneria elettrica e informatica. “E dimostra la potenza della nanotecnologia per lo sviluppo di futuri dispositivi quantistici per la comunicazione, l’informatica e il rilevamento”.

Al momento il dispositivo è utilizzabile solo in laboratorio

Al momento il dispositivo è stato usato solo in laboratorio in quanto per fabbricarlo al di fuori di un contesto sperimentale si deve prima ideare un processo di realizzazione più economico ed efficiente, anche per quanto riguarda il niobato di litio, un materiale molto importante per tutte le tecnologie che si basano sulla luce.

Note e approfondimenti

  1. Rochester researchers set ‘ultrabroadband’ record with entangled photons: NewsCenter (IA)
  2. Phys. Rev. Lett. 127, 183601 (2021) – Ultrabroadband Entangled Photons on a Nanophotonic Chip (IA) (DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.183601)

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