Un gruppo di ricercatori europei coordinati dal Cnr-Ino analizza i recenti risultati in questo settore e disegna il futuro di tecnologie basate su fotoni e molecole, oltre i limiti della fisica classica e con possibili applicazioni in campo medico e ambientale. Lāarticolo ĆØ stato pubblicato su Nature Materials.
ROMA – La meccanica quantistica ĆØ rimasta un enigma per fisici e filosofi in tutto il mondo per piĆ¹ di un secolo. Il teletrasporto quantistico o il famoso entanglement, definito da Einstein āinquietante azione a distanzaā, sono tra gli effetti anti-intuitivi predetti da questa teoria che ha rivoluzionato le leggi della fisica. Oggi la meccanica quantistica ĆØ ritenuta terreno fertile per tecnologie dāavanguardia e dāimpatto nelle scienze dellāinformazione e nella sensoristica ad alta precisione, come testimoniato dagli enormi investimenti a livello globale in questāarea di ricerca. Quali sono quindi le piattaforme ideali per tali tecnologie? A fare il punto della situazione lāIstituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino) insieme ad altri ricercatori di fama internazionale, esperti di chimica, nanofabbricazione, ottica quantistica, fisica atomica e molecolare. Lo studio ĆØ stato pubblicato su Nature Materials.
āQuel che sappiamo ĆØ che la materia organica ĆØ stata naturalmente selezionata per essere alla base della vita sulla Terra, e che gioca un ruolo importante in diverse moderne tecnologie come gli schermi piatti e i pannelli solari. I recenti progressi nel controllare lāinterazione tra una molecola isolata e singoli fotoni sarĆ la chiave per leggere otticamente la carica di un singolo elettrone o un singolo quanto di vibrazione meccanicaā, spiega Costanza Toninelli dellāIstituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino) e Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens).
āLa luce generata da singole molecole organiche puĆ² trasportare informazioni intrinsecamente sicure, un fotone alla volta, propagandosi imperturbata su lunghe distanze. Considerando lāestrema versatilitĆ e scalabilitĆ della sintesi organica, che puĆ² dare accesso ad una vasta gamma di proprietĆ e a bassi costi, un nuovo e flessibile modo di costruire sistemi quantistici ibridi ĆØ possibileā, prosegue Pietro Lombardi del Cnr-Ino.
Possibili applicazioni tecnologiche. āStiamo progettando piccoli circuiti ibridi su microchip che trasportano luce invece di elettricitĆ , in cui fotoni e molecole assieme possono effettuare alcune operazioni che per dei calcolatori classici sarebbero impossibili per lāeccessiva complessitĆ . Tra le possibilitĆ ci sono la simulazione di nuovi catalizzatori per la cattura di anidride carbonica, utili a combattere il cambiamento climatico, oppure lo sviluppo di nuovi medicinali per la salute globaleā, conclude Toninelli.
āGrazie al lavoro e ai progressi discussi in questo articolo, si apre unāentusiasmante nuova rotta per le molecole organiche come componenti fondamentali delle tecnologie quantistiche, e che certamente vedrĆ nuove inimmaginabili scoperte lungo la strada.ā
FONTE: Ufficio Stampa CNR.