Nel contesto di un progetto dell’Università di Basilea alcuni ricercatori sono riusciti a sviluppare una memoria che può memorizzare fotoni, particelle quantiche che viaggiano altissima velocità (praticamente alla velocità della luce).
La tecnologia potrebbe trovare il suo pieno utilizzo in un eventuale e futuro Internet quantistico dato che è stato possibile leggere le proprietà degli stessi fotoni senza alterare le loro proprietà quanto-meccaniche.
La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Letters.
Per questioni di natura tecnica, oggigiorno, anche nelle reti di telecomunicazioni a banda larga e in quelle fibra ottica, ogni bit di informazione viene codificato in impulsi di luce ognuno dei quali contiene parecchie centinaia di fotoni. Le ricerche per arrivare a stipare un solo fotone per bit sono state tantissime nei decenni passati ma risultati pratici raramente sono arrivati.
Ora le speranze di sviluppare una codifica con un bit per fotone apre ad un nuovo mondo della comunicazione digitale molto più efficace e basato sulle leggi della fisica quantistica. Dette leggi consentono ad un singolo fotone di codificare non solo gli stati 0 e 1 di un bit ma anche di codificare la sovrapposizione di entrambi gli stati contemporaneamente.
La ricerca, portata avanti dai professori Philipp Treutlein e Richard Warburton dell’Università di Basilea, è arrivata sviluppare dunque una memoria quantistica molto veloce ma anche relativamente semplice che memorizza i fotoni in un gas di atomi di rubidio. I processi di memorizzazione e di recupero vengono effettuate tramite un laser. Oltre alla velocità di molto superiore, i vantaggi sono essenzialmente due: non c’è bisogno di alcuna tipologia di raffreddamento e la tecnologia stessa può essere stipata in dispositivi molto compatti.
Si tratta di un metodo per permettere una comunicazione non solo sicura ma anche superveloce rispetto agli standard odierni. Tra l’altro lo sviluppo di reti quantistica è uno degli obiettivi del National Center of Competence in Quantum Science and Technology (NCCR QSIT) e dell’EU Framework Programme for Research and Innovation.
Fonti e approfondimenti
- High-speed Quantum Memory for Photons | University of Basel (IA)
- Phys. Rev. Lett. 119, 060502 (2017) – Simple Atomic Quantum Memory Suitable for Semiconductor Quantum Dot Single Photons (IA)
- DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.060502
- Crediti immagine: University of Basel, Department of Physics
