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Una nuova scoperta dei ricercatori dell’Università di Glasgow, in Scozia, potrebbe permettere di migliorare la risoluzione delle immagini olografiche.
Per la prima volta un team di fisici è riuscito a codificare le informazioni contenute in un ologramma utilizzando fotoni entangled, un risultato che potrebbe portare ad un passo avanti enorme forse decisivo nel settore dell’olografia intesa come strumento di comunicazione.
Inoltre, la tecnica che gli scienziati hanno usato in questo caso potrebbe rivelarsi utilissima anche per i futuri computer quantistici e, soprattutto, per migliorare la risoluzione delle immagini in quei (pochi) settori in cui oggi l’approccio olografico viene già usato.
I dettagli dello studio
L’olografia come tecnica per la comunicazione a distanza è una cosa di cui si parla da tanti anni, ma in realtà esiste solo nei film di fantascienza. Attualmente è una tecnica che si utilizza per creare rendering bidimensionali di oggetti tridimensionali in diverse applicazioni. Tuttavia, gli usi sono abbastanza limitati e le risoluzioni delle stesse immagini non sono molto alte.
I fisici dell’Università di Glasgow sono stati i primi al mondo ad escogitare un metodo per usare i fotoni entangled per codificare le informazioni di un ologramma. Nel nuovo processo i fisici hanno usato un raggio di luce sparato da un laser diviso in due percorsi, così come si fa nell’olografia classica.
In questo nuovo metodo, però, i due raggi laser si riuniscono mai. Anzi, si sfruttano le proprietà uniche dell’entanglement quantistico, un fenomeno della meccanica quantistica perlopiù ancora oscuro ma la cui esistenza è dimostrata in laboratorio già da molti anni.
In sostanza l’ologramma finale si ottiene misurando le correlazioni tra le posizioni degli stessi fotoni entangled tramite fotocamere separate.
Il commento degli autori
“Il processo che abbiamo sviluppato ci libera da quei limiti della coerenza classica e introduce l’olografia nel regno quantistico. L’utilizzo di fotoni entangled offre nuovi modi per creare ologrammi più nitidi e ricchi di dettagli“. Questo apre “nuove possibilità per applicazioni pratiche della tecnica”, spiega Hugo Defienne, un ricercatore a Glasgow dove autore principale dello studio.
Daniele Faccio, altro ricercatore a Glasgow che ha guidato il gruppo di ricerca, spiega che i sensori delle fotocamere CCD utilizzate dispongono di livelli di risoluzione senza precedenti. Si raggiungono valori fino a 10.000 pixel per l’immagine di ogni fotone entangled.
Grazie a questa risoluzione, sono riusciti a misurare la quantità dei fotoni nei flussi nonché il loro entanglement con una precisione notevole. “I computer quantistici e le reti di comunicazione quantistica del futuro richiederanno almeno quel livello di dettaglio sulle particelle entangled che useranno. Ci avvicina di un passo per consentire un vero e proprio cambiamento in quei settori in rapido sviluppo. È una svolta davvero entusiasmante e siamo ansiosi di sfruttare questo successo con ulteriori perfezionamenti”, spiega ancora il ricercatore.
Lo studio è pubblicato su Nature Physics.
