Luce e materia dialogano grazie a un gel

Luce e materia hanno imparato a dialogare grazie a un materiale gelatinoso, che apre la strada a nuovi sistemi di calcolo. Il risultato, pubblicato sulla rivista dell'Accademia delle Scienze degli Stati Uniti (Pnas), si deve alle università McMaster, canadese, e a quella americna di Harvard.

I computer attuali sono fatti di componenti elettronici e l'idea alla base del calcolo ottico è rimuovere i materiali rigidi per elaborare le informazioni utilizzando la luce. "I computer ottici ancora non esistono se non a livello di piccole dimostrazioni di laboratorio, basate su specchi e apparecchiature ingombranti. Questo risultato è molto interessante perché basato su un cubetto di gel che sembra poter controllare la luce in maniera molto precisa", dice all'ANSA Augusto Smerzi, dell'Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Ino).

Il materiale gelatinoso ingloba molecole fotosensibili, ossia molecole che modificano la loro struttura in presenza della luce, e grazie ad esse riesce sia a contenere fasci di luce, sia a trasmettere informazioni. In condizioni normali, i raggi di luce laser si allargano mentre viaggiano, ma il gel è in grado di contenerli quando viene attraversato da essi, come se la luce fosse incanalata in un tubicino.

Quando più raggi laser sono proiettati nel materiale, questi interagiscono fra loro, influenzando la loro intensità. In pratica, spiega Smerzi, mentre la luce passa nel materiale le molecole reagiscono, adattando la loro struttura e incanalando la luce, ma a loro volta le molecole influenzano le molecole vicine".

Di conseguenza "se due fasci di luce laser vengono inviati nel materiale, il primo cambia la struttura delle molecole: queste influenzano le molecole vicine, che a loro volta influenzano il secondo fascio laser che passa nel materiale, come se i due fasci laser si parlassero attraverso un telefono". Questo, rileva l'esperto, è importante per elaborare le informazioni perché se immaginiamo che i raggi laser trasportino ciascuno un'informazione, per esempio un raggio ad alta intensità porti l'1, e un raggio a bassa intensità porti lo 0, dialogando fra loro mentre attraversano il gel possono elaborare operazioni basate sul codice binario.