Controllo della luce con la luce

I ricercatori hanno scoperto una nuova tecnica per controllare la luce con la luce. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Photonics, apre la strada allo sviluppo di nuove tecnologie di comunicazione ottica. Con questo approccio più sicuro e affidabile, le informazioni potrebbero essere codificate nella struttura intrinseca della luce stessa, a una velocità milioni di volte superiore rispetto alle attuali tecnologie all’avanguardia.

La nuova tecnologia, scoperta dai ricercatori del Politecnico di Milano, insieme all’Istituto Italiano di Tecnologia e alla Rice University, sfrutta i materiali ultrasottili artificiali, le cosiddette metasuperfici. Tali metasuperfici, progettate artificialmente con proprietà uniche che non sono esibite da alcun materiale naturale, sono state prodotte con tecniche di nanofabbricazione avanzate dal team Clean Room Facility dell’IIT.

La metasuperficie è uno strato d’oro ultrasottile, mille volte più sottile di un capello umano, dove vengono realizzate minuscole strutture a forma di croce. Quando la metasuperficie viene colpita da impulsi laser, le sue proprietà ottiche vengono alterate in modo significativo per un breve periodo di circa 1 picosecondo.

Durante questa breve finestra temporale è possibile modulare un secondo fascio luminoso “imprimendo” bit di informazione nella sua struttura intrinseca. Un approccio così senza precedenti potrebbe innescare una rivoluzione nei sistemi di telecomunicazione, poiché consentirebbe di codificare le informazioni in un fascio di luce a frequenze altissime e di trasmetterle nello spazio libero in modo robusto e affidabile moda.

“La nostra scoperta potrebbe consentirci di inviare enormi quantità di informazioni su lunghe distanze senza la necessità di installare fibre ottiche e in modo assolutamente sicuro sia per quanto riguarda le perturbazioni atmosferiche che le intercettazioni” – ha affermato Giuseppe Della Valle, Professore Associato presso il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano e coordinatore del progetto Horizon 2020 METAFAST.

Questi risultati sono il risultato di un consorzio internazionale guidato da ricercatori italiani, che ha coinvolto i gruppi di ricerca di nanofotonica e spettroscopia ultraveloce guidati dai professori Giuseppe Della Valle e Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, insieme ai team guidati da Andrea Toma e Remo Proietti dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova e quelli della Rice University di Houston (Texas, USA).

L’Ateneo ha da sempre puntato sulla qualità e l’innovazione della propria didattica e ricerca, sviluppando un proficuo rapporto con il mondo imprenditoriale e produttivo attraverso la ricerca sperimentale e il trasferimento tecnologico.

La ricerca è da sempre legata alla didattica ed è un impegno prioritario che ha permesso al Politecnico di Milano di raggiungere risultati di alta qualità a livello internazionale per unire l’università al mondo degli affari. La ricerca costituisce un percorso parallelo a quello formato dalla cooperazione e dalle alleanze con il sistema industriale.

Conoscere il mondo in cui lavorerai è un requisito fondamentale per la formazione degli studenti. Facendo riferimento alle esigenze del mondo industriale e della pubblica amministrazione si facilita la ricerca nel percorrere nuove strade e far fronte al bisogno di innovazione costante e rapida. L’alleanza con il mondo industriale, in molti casi favorita dalla Fondazione Politecnico e dai consorzi di appartenenza del Politecnico, consente all’Università di seguire la vocazione dei territori in cui opera e di essere uno stimolo per il loro sviluppo.

La sfida che oggi si vince proietta questa tradizione fortemente radicata nel territorio oltre i confini del Paese, in un rapporto che si sta sviluppando prima di tutto a livello europeo con l’obiettivo di contribuire alla creazione di un’unica formazione professionale mercato. Il Politecnico partecipa a numerose ricerche, siti e progetti di formazione collaborando con le più qualificate università europee. Il contributo del Politecnico si sta estendendo sempre di più ad altri Paesi: dal Nord America al Sudest asiatico fino all’Est Europa. Oggi la spinta all’internazionalizzazione vede il Politecnico di Milano entrare a far parte della rete europea e mondiale delle principali università tecniche e offre diversi corsi oltre a molti tenuti interamente in lingua inglese.