Dall’Università di Brescia un passo verso i computer fotonici

Controllare la luce a una velocità incredibile, mai raggiunta finora. È il risultato ottenuto da un innovativo interruttore fotonico che potrebbe avvicinare l’arrivo dei primi transistor ottici, componente centrale dei futuri computer fotonici. Il lavoro è descritto sulla rivista «Nature Photonics» ed è frutto di una ricerca guidata dall’italiano Marcello Ferrera della Heriot-Watt University in Scozia, insieme a Maria Antonietta Vincenti, Domenico de Ceglia e Michael Scalora dell’Università di Brescia, Carlo Rizza dell’Università dell’Aquila e un gruppo di ricercatrici e ricercatori della Purdue University negli Stati Uniti.

Di cosa si tratta

«La luce ha una proprietà nascosta chiamata polarizzazione, cioè la direzione in cui le onde oscillano. Non la vediamo, ma è fondamentale per comunicazioni, imaging e sensori, e per distinguere molecole chirali, che troviamo in moltissimi farmaci e marcatori biologici», ha spiegato Ferrera. «Nel nostro lavoro mostriamo che possiamo modellare questa proprietà in modo arbitrario usando la luce stessa. Un fascio luminoso diventa uno scalpello che fa oscillare le onde come vogliamo, trasformando la luce in una chiave su misura per esplorare molecole e materiali».

Controllato da un fascio di impulsi laser rapidissimi, il dispositivo consente di modificare le proprietà della luce fino a 100mila volte più velocemente rispetto a quanto fosse possibile finora. Si tratta di una delle principali sfide nel settore della fotonica, soprattutto in vista di sistemi di comunicazione sempre più rapidi e dello sviluppo dei futuri transistor ottici, cioè la versione «di luce» dei tradizionali transistor elettronici.

Per Vincenti, «questo dispositivo, capace di modulare la luce a velocità incredibilmente elevate, fino a centomila volte superiori rispetto ai componenti elettro-ottici attuali, rappresenta un progresso di straordinaria importanza».