Fisica: contati i singoli fotoni nel medio infrarosso

Il laboratorio Nanoscienze del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento ha osservato il comportamento dei fotoni, ossia le particelle che compongono la luce, che si trovano nel medio infrarosso. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, ha visto la costruzione di uno speciale traslatore spettrale ad alta efficienza che, insieme ad un sensore ottico, ha permesso per la prima volta di contare i singoli fotoni nel medio infrarosso uno ad uno. Sono state inoltre fatte “misure di coppie di fotoni intrecciati, sempre nel medio infrarosso: essi sono prodotti da sorgenti di luce quantistica. Studiare tale caratteristica è proprio quello che permette di sfruttare le loro proprietà per applicazioni delle tecnologie quantistiche nella regione spettrale dove sono presenti le impronte digitali delle varie molecole o dove l’atmosfera risulta particolarmente trasparente per lasciar passare inalterati i fotoni.”

Il sensore di singoli fotoni dimostrato a Trento ha alcune caratteristiche che lo rendono adatto a futuri impieghi in ambito industriale: “il funzionamento a temperatura ambiente, la facilita’ di interfacciarsi con la fibra ottica e l’integrazione in un chip di silicio.” Il lavoro di ricerca è stato possibile grazie ad una collaborazione tra il laboratorio di Nanoscienze dell’Università di Trento e Dtu (Technical University of Denmark). A questo lavoro ha contribuito anche Sara Piccione, dottoranda di Fisica al primo anno, che proprio per questa invenzione ha vinto un premio del Rotary Club.