Una nuova strada verso dispositivi quantici

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Singoli atomi o molecole imprigionati da un raggio laser in una gabbia di metallo circolare potrebbero rappresentare la chiave di volta per dispositivi di storage, computer e strumenti ad alta definizione avanzati. Un articolo pubblicato su Physical Review A descrive concettualmente come i fisici potrebbero utilizzare l’energia di una molecola a favore del progresso di svariati campi applicativi. Per anni, dal momento che le molecole possono esprimere la propria energia e dinamicità in diversi modi – incluse vibrazioni, rotazioni e traslazioni – i fisici hanno cercato il modo di sfruttare questi stati a beneficio di strumenti ad alta precisione o come dispositivi per l’archiviazione di informazioni per applicazioni quale l’elaborazione quantistica. Quando interagisce con il raggio laser, la nanostruttura toroidale circolare può bloccare al suo centro le molecole più lente. Questo accade perché la nanotrappola, realizzata in oro e che utilizza tecniche di nanofabbricazione convenzionali, crea un campo di forza altamente localizzato attorno alle molecole. Una volta intrappolate, è possibile interrogare le molecole in termini di proprietà spectroscopiche ed elettromagnetiche e studiarle separatamente senza interferenze da parte delle molecole vicine. Se precedenti dimostrazioni si basavano su sistemi di grandi dimensioni per confinare le particelle cariche, come singoli ioni, questo nuovo concetto va nella direzione opposta, ovvero su scala nanometrica. Il passo successivo prevede la creazione di nanotrappole reali ed esperimenti per determinare la fattibilità di fabbricazione di un grande numero di trappole su un solo chip.

 

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