I più piccoli rivelatori di luce, sottili come un capello

Sono stati realizzati i più piccoli rivelatori di luce al mondo: sono sottili come un capello e possono essere integrati in chip al silicio, rendendo più facili e veloci le future connessioni quantistiche. Potranno anche essere utilizzati per rendere sempre più sensibili i futuri rivelatori di onde gravitazionali. Descritti sulla rivista Science Advances, i dispsitivi sono stati realizzati dal gruppo di ricerca dell’Università britannica di Bristol guidato da Jonathan Matthews, con la partecipazione dell’italiano Giacomo Ferranti.

La miniaturizzazione dei dispositivi elettronici è stata la principale leva che ha permesso la creazione di microchip sempre più potenti ed economici e lo stesso percorso verso scale sempre più piccole potrebbe essere anche la chiave per le future comunicazioni quantistiche. Proprio in questa direzione si inserisce il nuovo rilevatore di fotoni, i quanti di luce, che saranno usati anche per trasportare le informazioni nelle future reti internet tra computer quantistici. Il nuovo sensore risulta circa 10 volte più veloce dei sensori usati finora e ben 50 più piccolo, tanto da occupare su un chip in silicio appena 80 per 220 micrometri, all’incirca lo spessore di un capello.

"Questi tipi di rilevatori sono chiamati rilevatori homodyne e compaiono ovunque nelle applicazioni dell'ottica quantistica", ha detto Matthews. “Funzionano a temperatura ambiente e si possono usare per le comunicazioni quantistiche, in sensori incredibilmente sensibili come i rilevatori di onde gravitazionali all'avanguardia e ci sono progetti di computer quantistici che utilizzerebbero questi rilevatori”. Un lavoro impreziosito anche dal fatto che i nuovi rilevatori da record sono stati realizzati usando strumentazione accessibile sul mercato: “è fondamentale – ha concluso Matthews – che come comunità scientifica continuiamo ad affrontare la sfida della fabbricazione scalabile della tecnologia quantistica. Senza dimostrare una fabbricazione veramente scalabile di hardware quantistico, l’impatto e i benefici della tecnologia quantistica saranno ritardati e limitati”.