Contare i fotoni nel medio infrarosso cambiando il colore della luce: si può, a Trento

Per la prima volta i icercatori del Laboratorio di Nanoscienze di Povo sono riusciti a misurare il comportamento dei singoli fotoni nel medio infrarosso, ci sono riusciti cambiando approccio al problema

Superare i limiti sviluppando approcci innovativi ad un problema, adeguare il proprio lavoro all'oggetto di studio e trovare soluzioni al di fuori degli schemi classici: sono queste le capacità che da sempre contraddistinguono gli scienziati. E' esattamente ciò che hanno fatto i ricercatori del Laboratorio di Nanoscienza del Dipartimento di Fisica di Trento arrivando ad aprire nuove porte nella grande sfida della fisica contemporanea: lo studio della luce attraverso le misurazioni dei singoli fotoni, le particelle che la compongono. 

Finora l'unica soluzione ipotizzata per indagare la porzione dello spettro detta del "medio infrarosso" è stata quella di utilizzare sensori ottici realizzati con superconduttori che però devono essere mantenuti a temperature estremamente basse per poter funzionare. Cosa accade se invece si modifica il colore della luce, in modo da renderlo visibile e quindi misurabile, con sensori ottici "normali", ossia altamente tecnologici ma comunemente impiegati non solo nei laboratori di fisica ma anche negli smartphone? E' questa la domanda che si sono posti Mattia Mancinelli ed Alessandro Trenti, del Laboratorio di Nanoscienza. Una domanda che li ha portati a cambiare prospettiva, arrivando per la prima volta a contare uno ad uno i fotoni nel medio infrarosso, ed a pubblicare i risultati sulla prestigiosa rivista Nature Communication. 

Le applicazioni sono moltissime: dallo spazio allo sviluppo di nuove sorgenti di fotoni per la crittografia quantistica, dallo studio dell’assorbimento di molecole gassose alla medicina. Insieme a loro ha lavorato Sara Piccione, dottoranda di fisica al primo anno, che proprio per questa invenzione ha vinto un premio del Rotary Club. La dimostrazione che, a volte, la soluzione sta nel cambiare approccio al problema. 

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